引江济淮蜀山复线船闸
全国最宽人字闸门安装焊接完工
日前,引江济淮蜀山复线船闸全国最宽人字闸门,经过“基建狂魔”中交四航局建设团队的科技攻关、精心施工、拼搏奋战,连续完成吊装和焊接工作,为项目全面建成吹响了冲锋号。据了解,引江济淮蜀山复线船闸除人字门宽度全国第一外,更是全国首个在软岩地基建设的高水头分离式船闸,创造性建设了全国首个闸底长廊道等压腔顶支孔输水系统。
记者在引江济淮施工现场看到,一江碧水横跨合肥市区逆流而上,安徽最大规模船闸引江济淮蜀山复线船闸雄姿已见,巍峨立于蜀山枢纽派河边。
举世瞩目的引江济淮工程是国家在建重大水利工程投资规模最大的项目,也是造福运河两岸五千万百姓的民生工程,以城乡供水和发展江淮航运为主,结合农业灌溉补水、改善巢湖及淮河水生态环境、排涝等综合利用,是跨流域、跨省的重大战略性水资源配置工程。工程分为一期、二期建设,一期工程是全国172项节水供水重大水利工程的标志性工程,二期工程是国家150项重大水利工程之一。其中,蜀山复线船闸为二期工程的先行工程,船闸长280米、宽34米,最大水头差17.26米,按II级船闸建设,过船一次灌排水12万立方米,是目前安徽省在建的最大规模最高等级船闸。
中交四航局引江济淮蜀山复线船闸项目负责人吴彰彪介绍,从2018年10月起,中交四航局建设者们便扎根于这片江淮大地,肩负起引江济淮一期、二期工程的建设重任,6年来,秉持着交通强国的使命责任,充分发挥国家交通水利基础设施建设国家队和主力军的优势,建功引江济淮工程。在引江济淮八大枢纽之首、全线控制性关键工程——蜀山枢纽的一线船闸建设中,成功克服千年以来难解的膨胀土、崩解岩地质难题,攻克一个个施工技术壁垒,搭建起江淮互通的水运大动脉。如今,在蜀山复线船闸建设中,中交四航局建设者一如既往地通过信息化、机械化、标准化、智慧化手段,不断创新施工工艺,顺利攻克了全国最宽人字门船闸的吊装、焊接施工难题,谱写出一篇兴水惠民、泽被万方的华章。
软地基上修船闸
全力以赴攻关千年难题
蜀山复线船闸位于合肥市蜀山区的江淮分水岭,工程修建需要穿越膨胀土、崩解岩广泛分布的复杂地域,也就是工程建设中的“雷区”。1800前,三国枭雄曹操曾想在此开凿一条运河拉通南北水路交通以满足大军南征之需,但因这里的特殊地质使得运河开挖“日挖一丈、夜长八尺”,最终半途而废成为千年的遗憾。
“下雨时,膨胀土吸水膨胀,失水干缩开裂;崩解岩则遇水松软如稀泥,等到天晴水分蒸发后则坚硬如岩石。在这样的土壤中修建船闸,如果处理不当,极其容易造成渠道垮塌,这也是这重大工程千年来一直难以付诸实施的主要原因。”中交四航局引江济淮蜀山复线船闸项目技术负责人王英凝介绍道。
为此,项目团队迅速组建技术攻关小组,针对膨胀土难题选择水泥改性土的技术方案,通过水泥和原有岩土中的蒙脱石、伊利石等成分进行化学反应,有效改善土壤吸水膨胀的特性。经过反复试验,攻关小组最终成功掌握最佳水泥拌制用量,既可以把土壤的膨胀性降低,也可以阻断下层膨胀土与水和空气接触,形成结构稳固的坡体。对于崩解岩,项目团队则采取了开挖过程中及时喷射混凝土进行覆盖封闭的措施推进施工。在这一系列措施的相互配合实施下,膨胀土、崩解岩地质难题顺利被攻克,船闸基坑和航道基础的牢固得到了保障。
挑战全国最宽人字闸门安装
吊装总重约3000吨庞然大物
人字门是控制船舶进出的关键构件,也是船闸结构的重要组成部分。引江济淮蜀山复线船闸人字门单扇门叶宽度达20.8米、最重达836.11吨,为全国最宽,单节达140.6吨,吊装施工难度大,焊接作业要求高,挑战巨大。
为了能顺利完成人字门的安装工作,中交四航局建设团队组建了一支由资深专家和行业顶尖焊工构成的技术团队,并结合施工现场实际和人字门的结构特点制定出吊装和焊接方案。
引江济淮蜀山复线船闸上、下闸首人字门分4节、6节安装。面对每节超百吨的庞然大物,项目技术团队定制出双吊机配合吊装的施工方案,先由550吨履带吊配合220吨汽车吊将门体翻身九十度竖立,随后由550吨履带吊单独完成人字门吊装。相比单吊机吊装,双吊机配合吊装使得人字门在吊装过程更加平稳,在降低吊装难度的同时,有效减少了安全隐患。
智能化监控,多套机械臂配合
攻克超宽人字门门体机焊接难题
针对超宽人字门门体在焊接过程中可能产生的变形隐患,中交四航局建设团队遵循结构力学原理精心规划了焊接顺序,采取由门体中部向两侧边缘对称施焊的策略,优先对门体中心区域的焊缝进行焊接,旨在通过先稳固核心区域,为后续边缘焊缝的焊接提供一个更为稳定的支撑框架。随后,焊接作业将逐渐且均匀地向外扩展至两侧,确保每一侧焊缝的焊接过程都相对于门体中心线保持对称,从而最大限度地平衡焊接应力,减少因局部过热或冷却不均而导致的门体扭曲或变形现象,确保超宽人字门在焊接完成后能够保持优异的几何精度与结构稳定性。
中交四航局引江济淮蜀山复线船闸项目技术负责人王英凝介绍,在焊接作业中,由于人字门的超宽尺寸,部分焊接作业点难以触及。为此,项目团队创新性地利用“多套机械臂+高空作业吊篮”进行辅助作业,有效解决了施工难题。除了优化创新施工方案及工艺外,项目团队在施工中把创‘平安百年品质工程’的管理目标和创鲁班奖的创优目标相结合,充分运用智能化手段打造品质工程。在人字门焊接作业中,项目团队引入智能化监控系统实现全方位、全天候作业管理,利用高清摄像头、传感器等智能化设备,实时采集焊接过程中的温度、电流、电压等各项数据,并通过大数据分析技术,对焊接质量进行精准评估与预警。