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【品牌采风】岩层刻方——白马航电“定山神针”破解岩层新语法

发布日期:2025-08-21 信息来源:西南分局   作者:谭皓月 吉祥   字号:[ ]

想象一下,在地面以下挖一个深达15层楼(45米)的“巨型空间体”,横截面尺寸堪比一间小卧室(最大达2.5米×4米)。这种超大尺寸的方桩,就像插入地下的“定山神针”,牢牢稳固山体边坡,防止滑坡。

10平方米截面、45米深度、75吨钢筋笼——中国西南乌江之畔,一群建设者正在破碎的溶蚀岩层中,刻下中国基建的新刻度。

神针定山固边坡

无人机画面里,千里乌江浩浩汤汤,两岸山峦葱郁如黛,白马航电枢纽工程右岸300米级边坡悄然融入这幅山水画卷。然而在这片看似静谧的山体之下,却潜藏着让人揪心的危机。

边坡地质勘察报告显示,该工程右岸明渠下游区边坡为为溶蚀性顺向坡,呈“上部软,中间硬,下部软”结构特征,岩体以碎裂结构-散体结构溶蚀性岩溶角砾岩为主,断层、褶皱、溶蚀、裂隙等岩体结构卸荷作用显著,加之地下水丰富,这是一个极不稳定的巨型边坡,随时可能引发灾难性的滑坡。

作为乌江干流开发最下游的梯级枢纽,以及交通运输部首批“平安百年品质工程”创建示范项目,白马航电承载着乌江流域航运复苏与区域协同发展的重要使命。右岸下游边坡治理,成为决定工程成败的关键。

如何将山体“定”住?

工程建设团队利用锚索+桩基复合加固技术,创新采取87根特殊的“定山神针”—门式拉锚桩结构体。前排由67根3×2米方桩加转角衔接2根直径2米圆桩组成连续桩墙作先头兵,解决通航明渠结构尺寸及防冲过流,后排18根4×2.5米独立桩锚固深层岩体作为主心骨后盾。前后排桩基利用桩顶连梁和预应力锚索与山体连接成整体,形成三维立体支护体系。门式拉锚桩最特别之处在于它们的形状不是常见的圆柱,而是矩形截面,其中后排桩截面达10平方米,深度45米,为岩石区国内罕见的特大截面方桩。

陡崖刻岩造盔甲

打造如此规模的方桩绝非易事。

“简单来说,就是在一个‘地质差、空间小、水多、石头软’的地方,用‘超大、超深’的桩来做加固,好比在泡水的千层酥上掏方洞,难度极高,技术要求极严。”项目总工王存成说起时,脸上仍掠过一丝凝重,“传统人工挖孔桩工艺已被淘汰,但机械成孔面临巨大挑战。”

“国内机械成孔做方桩并非没有先例,但要做这么大的截面,深度还要达到45米,尚无前例可循。”

既然没有先例,那就自己闯出一条路!项目团队翻阅大量资料,结合实际情况,试验了3种成孔方案,辅助孔直径从1米到2米逐个试遍,当旋铣钻头第三次卡死在孔内时,现场气氛陷入低谷。

年轻技术员几乎带着哭腔翻看试验记录,过去的两周,他们尝试了无数方法,调整了上百次钻进参数,有时辅助孔成孔很快,但旋铣时却寸步难行;有时旋铣顺利,孔壁又开始坍塌;更不必说还要满足成孔偏差不大于0.5%的严苛要求。

转机出现在一个夜晚。团队将成功和失败的案例放在一起对比,突然意识到:辅助孔成孔效率、质量直接影响方桩成孔速度和质量,而辅助孔成孔效率、质量与旋挖设备型号关系紧密。且在这片极其“脆弱”的溶蚀岩层中,成败与否在于整个成孔过程的“连续性”和“速度”。就像在流沙中作业,每一秒的耽搁都在给孔壁坍塌创造机会。核心秘诀变成了:在保证质量合格的前提下,越快越好!

天微亮,新的钻头缓缓入孔。监控屏幕上,垂直度曲线终于稳定在0.3%。对讲机里传来压抑的欢呼声。经过无数个昼夜的试错,他们终于找到了最合适的成孔方式——在矩形桩成孔工艺上,创新应用大型旋挖设备,减少辅助孔数量,降低扩孔分级,采取“旋钻掏孔+方钻旋铣”组合方案,并针对不同型号钻机选择不同辅助孔施工方式,相较传统钻机效率提升15%,精准攻克易偏孔、成孔慢等瓶颈。

“前排首根Z2型桩成孔花费24天,更改成孔方式后平均12天一根,其中最短7天就能成孔一根,工效大大提升!”晨光刺破晨雾,也将工地上久违的笑声荡开。

钢筋拼笼搭“乐高”

桩基孔洞成型后,真正的“骨架”开始登场。特大截面方桩施工的第二大难点,是钢筋笼的对接。4×2.5米截面、45米深度的方桩,单个钢筋笼重达75吨,相当于50辆小汽车的重量,如此大的重量和体型,在吊运过程中极易扭曲变形,要如何将这个庞然大物精准下放至孔底?

“我们创新采用分段制作、孔口对接工艺。”王存成展示着BIM模型,“将钢筋笼分为4段,最长12米,最大重量19吨,在孔口逐段对接下放。”

45米高的钢筋笼需像拼积木一般,在现场分段连接。十几吨重的钢筋笼节段被一台高达86米的巨型吊车悬吊在半空,随着测量员的指挥缓缓移动下降,这样的画面,光是想想就令人屏息。据现场工人回忆,几个月前,第一个钢筋笼节段吊装时,突然刮起的侧风让钢筋笼在空中剧烈摆动,险些撞到孔壁,至今想来仍心有余悸。

那之后,团队研发了孔口固定装置,通过钢结构基座、锚固支座和吊链索具的组合,实现钢筋笼微米级调校,用四两拨千斤的巧劲降服了这个“钢铁巨人”。

此外,项目团队还引入BIM技术指导精准下料,实现多层钢筋接头错距精准控制,误差不超过2毫米,达到了超高层建筑的核心筒施工标准;采取二氧化碳气体保护焊工艺,确保钢筋接头棒条焊接质量及焊接速度双提升。

与时赛跑保灌注

把钢筋笼精准吊入深邃的方孔之中,还需浇筑成型,才能将钢筋与大地融为一体,成为身后300米高边坡最可靠的守护者。

这是一场与时间的赛跑。为避免断桩,混凝土灌注必须连续进行,随浇随拔管,中途停息时间不超过15分钟。按规定,300方混凝土必须在8小时内连续灌注完毕。为此,项目团队现场配置了8台罐车,实施“拌合-运输-灌注”一条孔协同组织管控,严控初灌量及导管初埋深度,过程中连续灌注并及时记录,每小时灌注4-5车料,确保连续性,无死角、全充盈。

5月2日下午五点半,9-2号桩启动浇筑,但在浇至17米后,混凝土面竟不再上升。连灌2车毫无动静,第3车仅上升1米。混凝土去了哪里?已近凌晨,仅施工现场的灯光还在不知疲倦地闪着,气氛又一次凝滞。

“不对!串孔了!2-2号桩基水面在上升,铣孔钻机在42米处发现了渗漏混凝土!”——原应注入9-2号的混凝土,竟沿岩层缝隙流进了2-2号桩内。

“立即用石料回填2-2号桩,同时继续浇筑9-2号至设计高程!”

“9-2号桩放缓浇筑速度,加快2-2号桩回填,保障桩体完整!”

“报告,2-2号桩回填9车石渣后暂停,9-2号灌注17方,上升2.5米,恢复正常!目前距离桩口还剩17米,累积灌注314方。”

“继续保持,全程监测,随时调控。”

直至5月3日零点55分,灌注结束,累计浇筑混凝土413方。对讲机里传来沙哑而兴奋的欢呼。

类似的突发并非个例。自3月24日首桩灌注以来,项目团队迎难而上,以科技创新破题,以多班组协同提效,以全工序标准化树立品牌,安全高效地推动了工程进展。

仅特大截面方桩施工便形成3项实用专利、2篇核心论文和2项QC成果,填补了在复杂地质条件下特大截面方桩施工的技术空白。

这些数字的重量,不仅在于它们突破了国内同类工程的极限,更在于它们重新定义了山体支护工程的安全标准。当87根“定山神针”深深锚入乌江两岸,它们托起的不只是万吨岩体,更是中国基建从“建造”迈向“智造”的坚实步伐。

夕阳西下,这些埋入地下的门式拉锚桩正沉默守护着背后的300级边坡。

今年十月,导流明渠将正式过流,工程转入大坝主体施工阶段。待白马航电枢纽建成后,将有效消除20多处滩险,渠化航道45.3公里,航道等级由原来的Ⅴ级提升到Ⅳ级,年通过能力1060万吨,实现国家规划的乌江高等级航道建设目标,打通渝东南和黔东北地区进入长江的水运大通道。

“人们只会看见江轮如梭,但我们要记住——”王存成抓一把岩屑撒向桩基,“是这些埋在地下的钢匣子,在托举奔涌的江河。”






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