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一渠江水入淮来

中国交建 2023-11-11


2022年12月30日,经过5年施工建设,一航局、二航局、四航局参建,水规院参与技术审查的引江济淮一期工程实现试通水试通航,开始全面发挥效益。与此同时,引江济淮二期工程开工建设。

该工程是目前国内在建规模最大的跨流域引调水工程,沟通长江、淮河两大水系,是跨流域、跨省重大战略性水资源配置和综合利用工程,是国务院确定的172项节水供水重大水利工程之一,发挥着润泽安徽、惠及河南、造福淮河、辐射中原的重大作用。工程建成后,将结束淮河中游与长江中下游之间水运不畅的历史,千吨货轮可直接通江达海,最长可缩短航运里程600公里,形成平行于京杭大运河的我国第二条南北水运大动脉。

引江济淮工程自上世纪50年代起开始谋划,是皖豫人民的世纪夙愿。在深度参与这项汇集航运、供水、生态环保多功能于一体的综合性工程的过程中,中交建设者创新思维、创新工艺、创新设备,解决千年难题,终见长江淮河顺利“牵手”。


大改造,千年难题今朝得解

建设江淮大运河,是安徽人民始终挂怀的千年梦想。据史料记载,曹操曾派人在江淮分水岭开挖运河,结果因河道“日挖一丈,夜长八尺”而放弃。河道为何建而不成?当地特殊的地质使然。

四航局安徽引江济淮蜀山船闸正位于江淮分水岭,建设规模位居引江济淮八大枢纽之首,也是全线工程必须攻克的最大关隘。这里地势最高,最高海拔有300米,广泛分布着膨胀土和崩解岩,被称为工程建设的“雷区”。

“这种地质在下雨的时候,吸水膨胀,软如海绵,一到天晴,又迅速收缩,硬如岩石。”项目总工王英凝解释道。在这样的土壤中开渠,如果膨胀土处理不当,容易造成渠道垮塌,这也是工程一直难以实施的重大阻碍之一。

千年难题怎么破?建设者们充分利用现代材料科技手段,采取了“换土”方式,把膨胀土换填成水泥改性土。“水泥改性土就是用水泥和膨胀土中的蒙脱石、伊利石等成分进行化学反应,彻底改变土壤吸水膨胀的特性。”王英凝说。

然而,掺多少水泥合适呢?掺入的比例很重要,太低达不到效果,太高又会开裂。王英凝带领团队开展技术攻关,连续试验了一个半月,每天开展两组试验,最终确定水泥掺入量比例。

随后,一系列改造工序铺开。从河道取土到拌水泥改性土,需要完成翻晒、碎土、拌制、碾压等10道工序,船闸项目改性土处理量共22万立方米。改造后的水泥改性土,可以把土壤的膨胀性降低,然后被均匀摊铺到坝体表层,阻断下层膨胀土与水和空气接触,形成结构稳固的坡体。“古人想做没做到的事情,现在我们做到了。”王英凝笑着说。

膨胀土的问题解决了,然而崩解岩依旧是施工中的拦路虎。崩解岩与水相互作用时会丧失强度变得松散,进而影响护坡安全。护坡关系到完工后的防洪抗旱,绝不能马虎。

项目团队与设计单位经反复讨论,决定采用锚杆施工的方法,在护坡钻孔并打入5米长的锚杆,固定崩解岩。为了保证钻孔质量,王英凝采用“先注浆后安装锚杆”的方案,当浆液灌注至锚杆孔深的三分之二时,通过人工送入锚杆并设置定位支架,再注浆封口,有效避免塌孔锁孔现象。最终,4920根锚杆将崩解岩稳定在护坡上,为护坡构建起了最稳固的“铜墙铁壁”。


创纪录,“钢铁巨人”筑起船闸高墙

二航局承建的庐江船闸位于庐江县,它犹如保输水、航运和防洪的“大闸门”,可调控水流,保障巢湖防洪安全。作为引江济淮项目的关键控制性工程之一,其闸室墙高16.95米,标准节段共20个,累积起来相当于建造100层楼。

然而受疫情和2022年百年洪涝影响,闸室墙施工计划被再三打乱,能否按期完成节点,考验着项目团队的智慧和执行力。

“按传统翻模工艺,一堵墙需分5层才能浇筑到顶。算上模板安拆、养护等时间,施工一层至少要5天,而实际工效可能还要打折扣。加模板、加班组,成本不可控、协调难度也太大。”项目总工李茂华说,“不仅要效率,施工安全、工程质量也必须得到保证。”

改革工艺设备,成为项目团队的最优解。“如果能革新工艺,一次性做一道闸室墙或许能解决难题。”在大家热情的讨论下,一套崭新的工程设备设计思路雏形初显。

李茂华带领团队广泛调研国内多个在建船闸项目,同时主动将需求对接二航局技术中心。在对市面上同类工艺、设备进行了广泛调研后,项目团队发现,可以将桥梁工程领域运用成熟的自动化液压模板技术嫁接到船闸闸体墙施工中。

这套整体移动台车和液压安拆大模板系统采用“液压自动化整体一次性浇筑”工艺,为工期、安全、质量提供全面保障。在设计过程中,团队结合台车整体和顶部拉杆建模受力特点,创造性地提出并采用了以钢管替代实心钢为主梁的“井”字空箱轻型结构,实现了台车轻量化。

在测试环节,团队进一步提出“垂直倒拼法”,通过已安装模板的上下升降连接,实现了大模板拆装高效完成,场地、人力和时间进一步节约。

首节闸室墙施工当天,李茂华难掩紧张的心情,只见两辆浇筑泵车将水泥浆通过输浆管道,源源不断输入模板内,实时监测的传感器将压力、温度、湿度等数据汇总至显示端,并且闸室两侧的高墙同步完成浇筑。“这台20米高的设备,如同一个身怀伟力和智慧的巨人,克服了以往难以想象的问题。”李茂华说。

模板拆除后,墙体的验收效果喜人。“钢铁巨人”不仅创造了国内首个一次性整体浇筑16.95米闸室墙的新纪录,让闸室墙高效完成了对称同步整体浇筑的施工工艺,而且错缝少、色差小,工期相比分层浇筑整整提前了60天,为国内后续的闸室闸墙施工工艺奠定了坚实基础。


超绿色,疏浚帮手“长遍”瓦埠湖

瓦埠湖是江淮之间最大的行洪湖泊,也是安徽省五大湖泊之一,原是淮河支流东淝河中游的一段,后因黄河夺淮,黄泛淤积河道而成湖。四航局在湖泊里承建了安徽单体疏浚总量最大的项目——引江济淮瓦埠湖疏浚项目,疏浚土方高达1072万立方米。

“疏浚土含水率高、沉积物强度低,自然固结需要3到5年,部分土还含重金属,对农作物生长和生态环境影响大。”项目总工罗志强说。项目部把抛泥区快速复垦综合治理列入了“民生清单”,联合四航研究院组织技术攻关小组。经过半年多研究,项目团队翻阅大量资料和案例,最终采用“生态固土”的思路进行疏浚土固化。

小组充分研究当地气候、植被,结合瓦埠湖实际,在近百种植物中优选出了吸水效果佳、固土效果好且对重金属吸收效果强的皇竹草作为固化改良的植株。该草生长快,吸水量大,亩产最高可达20吨,一年可收割五六次,之后土就自然固化了。

在新技术的加持下,固化周期被缩短到9个月以内。“优点可多了!仅提前复耕产生的直接经济效益超1200万元,还能有效避免施工中产生的各种废气、废料和噪声等污染,水土流失也能避免。”罗志强笑着说。

瓦埠湖作为当地渔业的主要生产区,是当地渔民赖以生计的家园。然而湖区常年水位较浅,且有2、3个月份的汛期,水生植物生长受限,不能够为湖区生态系统提供良好保障。再加上疏浚船清淤难免会破坏原本的生态。

为维护瓦埠湖鱼群和生态的稳定,项目部通过员工座谈、与周边渔民访谈等形式广泛收集金点子,集思广益提出了人工生态鱼巢的方案。“我们在靠近岸边、远离主航道的湖区设了4个点,每个点平行设置3个长60米、宽2.5米的人工鱼巢,辐射面积达21600平方米。鱼巢模拟鱼群的繁衍栖息环境,里面还有绿藻、硅藻等湖区藻类和浮游生物。”项目书记刘辉介绍。

人工生态鱼巢为涵养湖区生态发挥了很大作用,鱼巢不仅能吸收氮磷净化水体,也为鱼虾蟹提供了良好的躲避敌害的场所和食物来源,为鱼类产卵营造一个安全的“产床”,同时也为地方珍稀水生动物保护研究、人工增殖放流提供了可行方案,既有助于改善鱼类种群结构,改善水域生态环境,也有助于增加周边渔民收入,实现了生态效益、经济效益和社会效益的有机统一。

如今,疏浚后的瓦埠湖恢复了原生态的样貌。湖边水草丛生,芦苇、蒲草成排摇曳;连天的碧绿荷叶,像把把小伞排满湖面;还有成片的红菱,透过明澈的湖水,依稀可见结在水下的菱角。


来源


交通建设报

二航局 | 四航局


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