建橋墩的施工必須避開汛期。因此,冬天至夏天前是他們施工的黃金時間。羅卿和他的項目部在設計線路東側修了一條施工用的大壩,壩下安裝涵管,讓水從涵管下通過。
根據地質勘探資料,項目部請了一個專業的鉆孔樁隊伍,由他們負責在河床下的巖石上打樁,以便建立橋墩。
鉆孔樁隊伍帶著各式裝備進場了。幾天后,羅卿到現場一看,工人都走了,連裝備也都運走了,“招呼也不打,錢也不要了”。
項目部又請了兩個專業鉆孔樁隊伍。同樣,干幾天就撤了。
羅卿細問才知道,這些專業鉆孔樁隊伍用他們的方法打孔,直徑1.5米的鉆孔24小時才打進去兩三厘米,“這活兒沒法兒干”。
羅卿所在的公司是干水利工程起家的。現場施工負責人郝長福根據水利施工展開聯想,在鉆孔樁位置采用更細的鉆孔在巖石上先打洞,將巖石打成“蜂窩煤狀”,叫做“預鉆”。然后,再用較粗的鉆機打樁。
多次試驗之后,他們得出了最佳的鉆孔直徑和鉆孔數量,“打洞”效率明顯提高。在大汶河特大橋部分橋墩的12根樁基中采用這種方法,施工時間最大縮短553小時,平均縮短309小時。
此后,“預鉆法”施工被評為京滬高鐵優秀施工工法,被推廣到荊河特大橋和羅而莊特大橋上,平均每根樁縮短196小時。今年初,這一工法獲得國家知識版權局發明專利。
架橋施工有多個環節,一步沒完成,后面的都受阻。羅卿說,橋墩架好后,要等待墩身的混凝土達到一定強度,才能在上面架梁。一般情況下,這個過程需要4周左右。
為節省時間,羅卿的隊伍想到給橋墩“蒸桑拿”:在墩身四周搭建保溫棚,在棚內加熱,使其溫度提高。
“通過提高墩身環境溫度,加快混凝土水化反應速度,從而提高其強度”,羅卿說,通過這一方法,墩身具備架梁條件的時間從4周縮短為1周。
如何防止沉降
人工碾壓 以橋為路
諸多“發明”助力,京滬高鐵以超乎尋常的速度竣工。
與之相伴,超快速度下的安全隱憂也被專家重視。北京交通大學教授趙堅表示,最大的問題在于高速鐵路修了后,它會自然沉降。國外的解決辦法是什么呢?就是修了這條鐵路,放在那兒,經過四年、五年沉降,然后再運行,或者再做一些工作。
一名長期在鐵路施工一線的負責人介紹,國外高鐵建設工期差不多要10年,路基做好后,自然沉降至少要兩三年。我國高鐵建設工期短,沒有那么長的時間讓路基自然沉降,因此,采用了很多工程措施。
京滬高鐵80%的線路是以橋代路,用很深的、堅固的橋墩來規避可能的沉降。羅卿說,大汶河特大橋橋墩最深的達54米,相當于18層樓高。
更大的擔憂是在路基上。北京鐵城建設監理有限公司副總經理李克賢說,山東段青后莊附近地基很軟,路基做完后,進行了沉降監測,發現它沉降達到50毫米,大大超出標準。其后,監測的結果仍不理想。一年左右,沉降直奔60毫米而去。
沉降不穩定,就不能鋪軌。專家“會診”的意見是,當初對地基處理時的“強度”不夠。因此,要求對該路段“加載預壓”,相當于“在路基上站上幾個胖子,將它壓實”。采取這一措施后,監測結果顯示該路段已趨于穩定。
李克賢所在的北京鐵城建設監理有限責任公司負責監理京滬高鐵近270公里的建設任務,從黃河橋以南直到徐州市賈旺區。在施工單位自設沉降監測點之外,監理公司在重點路段另設三個評檢監理小組,專管沉降監測。
李克賢說,京滬高鐵的路基修好后,要經過一個冬天、一個夏天的自然沉降。經過夏天的雨水浸泡、冬天的墑凍,土會變得比較緊密。
前述的鐵路施工一線負責人介紹,因為拆遷等因素影響,真正留給建設單位施工的時間往往不斷縮短。因此,考慮給一年的自然沉降時間,個別的路段并不能做到。
自然沉降時間不夠,怎么辦?施工部門就采取各種施工措施人工壓實,包括碾壓等等。“如果從安全的角度講,自然沉降最好,用了措施就可能有破壞”,該負責人表示,施工也是“純天然的好”。