【湖北】​打造长江“能源航母”

“从浩吉铁路起点站浩勒报吉到终点站江陵,将近1300公里,火车大概12个小时就可以把煤运到江陵,经过码头装船,再运到湖南用户那儿,现在一天之内就能实现。”中交一航局安装公司荆州项目经理部常务副经理王鑫介绍。一个多月前,由中交一航局负责施工的荆州煤炭铁水联运储配基地一期工程顺利通过交工验收,荆江两岸装满煤炭的船舶得以不断驶往“两湖一江”地区,有效破解了多年来湖北地区用电高峰期“缺煤、少油、乏气”、到处抢运煤炭的困局。

对于筑港起家的一航人来说,修建一座专业煤炭港口并非难事,但在长江险滩筑港,却挑战重重。万里长江,险在荆江。荆江因河道弯曲、洪水宣泄不畅,丰富的地下水宛如蛰伏的水龙,为码头建设和一公里外的陆域堆场、翻车机房建设带来了严峻挑战。

近几年,江陵年平均降雨天数达到120天以上。2018年10月,汛期刚过,翻车机房施工就开始了。这座翻车机房基坑长105米,宽55米,局部深28米,是目前长江流域最大、国内最深、距长江最近的翻车机房。

对于翻车机房来说,地下水直接影响着基坑的安全,在距长江如此近的地方建翻车机房,在国内还是首次。五公司荆州项目部总工张力华真切地意识到,“治水”将是一个绕不开的话题。结合以往施工经验,项目部研究制定了“堵”“疏”结合的“治水”思路。

“堵”,就是在基坑开挖前往地下打设一圈环环相扣的咬合排桩,将整个基坑护起来,形成一道“铜墙铁壁”,最大限度地延长渗径,减少基坑内的抽水量。而此次施工的咬合桩直径达1.5米、长39米,是国内最大的咬合桩。

打设咬合桩,需要先进行两侧无筋桩,再灌注中间的有筋桩。为使中间桩与两侧桩的混凝土紧密结合,两侧混凝土凝结时间必须足够长。如此一来,浇注中间桩时,两侧桩尚处于将凝未凝的状态,混凝土能更好地融入,实现“软咬合”。

“超缓凝混凝土”就成了新的攻坚目标。常见的混凝土凝结时间一般在4至10小时,而超缓凝混凝土的时间达到60小时以上。中交一航局五公司荆州项目部试验室主任杜云飞反复做试验,一遍一遍地计算混凝土配合比用量。当他满心欢喜地验证成果时,现实却泼了他一盆冷水。钻机钻出的残渣有硬块,说明混凝土提前凝固了。

经分析,原来是地下温度在“作怪”。试验室的数据不行,他索性在现场挖了一个4米深的大坑,每天围着坑边模拟监测混凝土内部温升。几经试验后,将缓凝剂、减水剂单独添加,分开控制,可以将混凝土缓凝时间达到100小时。

随着咬合桩陆续打入,一道“铜墙铁壁”筑起基坑的安全屏障,工程施工也正式转入基坑开挖阶段。为给现场作业创造干施工环境,还要做好降排水,念好“疏”字诀。

由于距荆州长江公铁大桥仅60米,为避免降排水造成大桥沉降,项目部采用基坑内降水方案。而这,对施工地面本就低于河床水位、施工地点又距长江较近的翻车机房来说无疑是难上加难。

地下水水量究竟有多大?起初,按照设计估算,现场需设置55口降水井,每口井出水量每小时80至150吨。可实操起来,降水井每小时却只能抽出20至30吨的量,观测井内的水位下降极为缓慢。成倍降低的抽水效率,制约着后续工序的施工进度。

副总工段昌勇总结了长江边其他工程施工经验,在多次勘察后发现,当地地质条件变化大,短距离内不同部位出水量大小不一。“加井!”找到原因后,解决方案也迅速定了下来。当降水井加至85口时,翻车机房南部浅基坑区域的水位终于达到开挖条件。一时间,施工现场机械林立,一派热火朝天的景象。

然而,大干的形势没持续多久,后来施工的北部深基坑降水井出水量每小时却只有40至60吨。有了上次的经验,段昌勇意识到可能还是地质原因。结合桩基施工记录,他发现在砂层与卵石层中间有1到2.5米厚的不透水层,这与地勘结果不尽相同。

针对这一情况,项目部在北部增加了10多口混合井,即降水井在进入砂层时增加滤管,以便砂层和卵石层的水均可进入降水井中排出。新设计的混合井一经打设,效果立竿见影,单井抽水量达到了每小时60至100吨,水位也降至施工作业面以下。

在近三年的项目建设过程中,一个个节点被攻克完成,一项项施工纪录被一航人书写在荆楚大地。如今,一艘艘载满“黑金”的船舶从这里缓缓驶出,荆州煤储基地这艘长江“能源航母”给“两湖一江”的百姓带来了能源的希望。