“T31節(jié)澆筑完成，各項指標正?！?月10日，中交二航局廣東獅子洋通道T8合同段項目部工作群發(fā)出這條節(jié)點進展消息。

該日，獅子洋大橋西索塔施工高度已達159米，正朝著342米的設(shè)計高度穩(wěn)步攀升。這座大橋東西兩座索塔均采用鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)，每座塔自下而上由62節(jié)鋼殼和6道鋼橫梁組成?！跋喈斢阡摎だ锾罨炷?，C80混凝土具有高強度、高彈模、高穩(wěn)健和低收縮特點，在沒任何經(jīng)驗的情況下實現(xiàn)其各項性能，我們面臨系列挑戰(zhàn)?！敝薪欢骄猪椖考夹g(shù)負責(zé)人曾煒說。

從0到1的突破

2023年3月28日，獅子洋通道T8合同段開工。對曾煒和團隊而言，首道難關(guān)就是C80混凝土的現(xiàn)場應(yīng)用。

“C80”意味著混凝土強度至少要達到80兆帕，相當于每平方米面積能承受約8000噸的力，接近馬里亞納海溝最深處的水壓?！胺Q他為‘超級混凝土’也不為過。”曾煒說。

要讓C80混凝土從設(shè)計參數(shù)落地，足尺模型試驗是必經(jīng)之路。項目部選取西索塔T26和T27節(jié)段各半截鋼殼大小作為參照，按1:1制成一個整體鋼殼節(jié)段。

“鋼殼進場后如何吊裝卻是難題?！痹鵁樆貞浀溃敃r岸邊是一片荒地，淤泥層深厚。鋼殼總重200噸，其中一節(jié)重122噸，長達14米，吊裝至少需要400噸起重能力的吊機才能吊動。

吊機自重就有500噸，再吊起鋼殼，淤泥地質(zhì)的軟基無法承受，會造成設(shè)備側(cè)翻。為此，項目部用1個月時間，在吊機站位點打下12根樁，為鋼殼落地奠定基礎(chǔ)。

2023年8月15日，足尺模型鋼殼通過水運抵達大橋岸邊。8月28日，鋼殼模型吊裝完成。模型位置在距離西索塔約1公里的陸上引橋區(qū)域。

開工初期，也是90后項目試驗室主任吳陽最忙的時候。在拿到設(shè)計單位混凝土配合比后，吳陽和試驗員們展開試驗。他們先把原材料按配比在試驗50升容積的小攪拌機進行攪拌，然后再在大型攪拌機試生產(chǎn)。

“第一次在大拌合站生產(chǎn)時，3立方米混凝土攪了10分鐘，比常規(guī)混凝土慢了近3倍?！眳顷栔两裼浀卯敃r的挫敗感。更棘手的是，放置1小時后，混凝土擴展度變大，達到600毫米，沒有達到理想效果。

“C80混凝土要求流動性要達標，就是擴展后的直徑要在550到580毫米之間，2小時后坍落度保持在230毫米左右……”吳陽說。如果擴展度、坍落度不符合要求，就會導(dǎo)致混凝土強度下降、易開裂等系列問題。

后來，在不改變整體配合比的情況下，吳陽和試驗員多次調(diào)整“配方”，進行近百次大小攪拌試驗。從大橋開工直到2024年1月，在10個月時間里，他們試產(chǎn)的C80混凝土各方面指標終于達到設(shè)計要求。

除了“配方”，C80混凝土對溫度有嚴格要求：攪拌站出機溫度要在21度以內(nèi)，入鋼殼澆筑溫度在25度以內(nèi)。

試產(chǎn)初期，吳陽遇到多次出機溫度超標情況，于是緊急采取加冰措施實現(xiàn)降溫。廣州地區(qū)一年中低溫天氣也就20多天，其他時間多屬高溫天氣。

“還是要從材料上下功夫。”項目部引進一種橋梁建設(shè)中極少用到的風(fēng)冷骨料機，通過送風(fēng)和回風(fēng)，對石子這類縫隙大的材料降溫，然后再加上制冰機、冷水機輔助降溫，以及罐車加裝“保溫衣”等措施，實現(xiàn)了溫度控制達標。

至此，項目團隊完成C80混凝土試驗階段從0到1的突破。

打通最后一公里

2023年8月24日，西索塔足尺鋼殼模型首次混凝土澆筑啟動。這是C80混凝土第一次在模型中澆筑。

但問題接踵而至，由于初期加工的澆筑平臺分料管長短不一，且傾斜度不同，導(dǎo)致混凝土在不同點位流量不一致，不同區(qū)域混凝土高度差多達40公分?！斑@種情況混凝土易產(chǎn)生浮漿，影響強度。”項目工程部長雷林林說。

“至少混凝土出機時質(zhì)量是沒有問題的，現(xiàn)在要從現(xiàn)場澆筑上找問題?！崩琢至终f。

第一次模型澆筑完成后，曾煒帶領(lǐng)技術(shù)人員分析問題?！皾仓隙芬茏詣娱_合，以免高空中人為操作帶來安全風(fēng)險，澆筑平臺還要更智能，避免混凝土高差大的問題?！?/span>

提到澆筑料斗，曾煒回想起參建南京寧揚長江大橋時樁基澆筑采用的電動閥門?！半姎庵苿涌赏ㄟ^遙控器開合料斗，但混凝土流動太急容易堵管，有時還會失靈。”曾煒說。他提出制造一種液壓制動料斗閥門的想法。經(jīng)過3個月研發(fā)，團隊在料斗上加裝一種速度緩和、更易操作的液壓閥門，即1臺遙控器可控制2個料斗的開啟閉合。

“第一次試驗澆筑速度不均，能否從分料管上想辦法。”曾煒說。足尺模型鋼殼節(jié)段內(nèi)劃分14個澆筑點位，對應(yīng)14個分料管，要控制流量就要控制分料管的口徑、角度等參數(shù)。為此，曾煒提出要在每個分料管端頭設(shè)計液壓流量閥門，液壓系統(tǒng)連通電腦中控臺，通過控制終端實現(xiàn)閥門控制。

“不借助眼力，如何準確識別不同點位混凝土面高差？”曾煒說，“答案是給分料管一雙‘眼睛’?！眻F隊又通過半年時間研發(fā)出流量控制智能化澆筑系統(tǒng)，在每個分料管上安裝紅外測距儀，可實時感知不同點位澆筑高度。當出現(xiàn)液面高度差時，系統(tǒng)可自動調(diào)整分料管流速和傾角。

2024年3月28日，西索塔足尺模型最后一次澆筑開始，同時新研發(fā)的料斗和智能化澆筑平臺正式投入使用。實踐證明，混凝土澆筑流量可控，各項性能指標達到設(shè)計要求。

至此，C80混凝土生產(chǎn)和澆筑試驗全面完成，為正式投產(chǎn)打通最后一公里。

2024年6月24日，西索塔右幅塔座和T1塔節(jié)段塔柱完成澆筑。這是C80混凝土在國內(nèi)鋼板組合橋塔中首次應(yīng)用，標志著“超級混凝土”在獅子洋大橋正式上崗。

經(jīng)檢測，自施工至今，西索塔澆筑的C80混凝土抗壓強度平均超過100兆帕，各項性能指標達到設(shè)計要求。

來源：中交二航局二公司

編輯：陳麗媛

審核：徐潔

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