陽春四月，春和景明
當全國各地都在喜迎春天的時候
黑龍江廣袤肥沃的黑土地
從冰封中慢慢「蘇醒」
哈伊高鐵建設工地
也迎來了「復蘇之春」
哈伊高鐵
是中國目前在建最北高鐵
起自黑龍江省哈爾濱市
終至伊春市小興安嶺腹地
這裏極端最低氣溫達-30℃以下
沿線地質結構復雜
分布多處季節性凍土
歷年最大凍土深度達1.8公尺
凍土 就是
在0℃以下 含有冰的凍結土 層
因為土壤裏含有水分
當溫度降到冰點
水分凝結
冰可以像水泥一樣
起著粘合劑的作用
把土壤粘合在一起
形成凍土
松軟的土壤
經過凍結後會變得堅硬
要想在凍土地層施工
就要采用機械把凍土破除
漏出未被凍結的土壤才能施工
與氣溫適宜的南方不同
同樣的工程
在南方可以全年無休施工
可在黑龍江
零下30攝氏度的天氣只能停下
有效工期只有六個月時間
而同樣的時間
在南方能建5公裏
在這裏只能建1公裏
建設者們得想辦法和天氣搶時間
因此「爭分奪秒」
是這片高寒凍土施工的關鍵詞
在這樣的高寒地區
冰淩撞擊橋墩如何解決？
混凝土澆築如何「抗凍」？
破開凍土又有何利器？
來自中央企業的建設者
一一破解凍土難題
↓↓↓
能破冰的橋墩
最佳化施工方案，改進裝置設計
初春的呼蘭河上
融化的冰排順流而下
撞上橋墩的瞬間便被輕松分流
減少對橋墩產生連續撞擊
破冰體的橋墩設計是關鍵之一
破冰體在大橋橋墩施工中並不少見
但大多用鋼軌制成且接觸面為鈍角
破冰效果並不明顯
哈伊高鐵的建設團隊
創新采用新的破冰體形式
將橋墩與冰淩的接觸面調整為銳角
並采用混凝土與墩身統一澆築
橋墩破冰器包裹在橋墩外
尖頭迎著水庫放水的方向
經過改良生產的這種
一體式銳角混凝土破冰體結構
減少了受力面積
有利於分流冰塊
減少撞擊對橋墩的損傷
而且整體性更好
有利於減少破冰體的松動
和破冰體與橋墩之間的開裂
為了合理安排工期
計畫團隊還從河南呼叫了
6套特制鋼板樁
這種樁強度高、尺寸大
專門用在涉水較深的橋梁
南方的橋墩
兩套周轉 就能滿足需求
現在6套同時投用在呼蘭河特大橋
作業效率大大提升
與大橋施工相比
路基建設時間更是緊張
春天凍融期和雨季下均不能施工
建設團隊透過重新安排施工順序
采用單機三排三列打樁順序
有效提高施工效率
「溫室」裏的橋梁
搭建智慧化保溫棚，創新參數計算方法
制作橋梁要使用鋼筋混凝土
可在黑龍江的高寒天氣下
混凝土凝固成了一個大問題
要知道
凝固和凍結是兩個概念
冷空氣看似把混凝土凍結實了
但溫度上升後就可能變成廢渣
所以必須要保證
工作環境在10攝氏度以上
建設團隊從蔬菜大棚中得到啟發
用保溫板搭建了16個保溫棚用來制梁
並在大棚萊恩裝了智慧溫控器
使棚內溫度始終保持在10攝氏度以上
智慧化保溫棚可以自動調節棚內溫度
就算室外是零下20攝氏度的環境
大棚內也能每天生產一榀橋梁
在棚裏制梁過程中
加熱和保溫尤為重要
因此建設團隊
在正常制梁施工的基礎上 新增
樣版預熱、蒸汽養護和覆蓋棉被
三道工序
提高加熱和保溫效果
凍土下的橋樁
破碎錘砸凍土，精準放置護筒
哈伊高鐵 安邦河特大橋
全長22.12公裏
有5400多個樁基
而且建樁位置都是稻田
一到冬天
稻田裏的水土凍結在一起
就像是一個硬殼
挖掘機一鏟子下去
只留下一個大白點
而且在施工過程中
按照黑土地保護法
建設團隊還需要將
用地紅線內及施工便道內
50厘米厚的表層黑土
進行剝離保護
用於竣工後農田復墾
因此
凍土埋樁
是計畫建設的又一大難題
凍土層硬度大
剝離難度也大
這些都需要一個能把凍土破開的利器
原本用於破碎混凝土的破碎錘
便派上了用場
建設團隊采用破碎錘
在凍土地區進行樁基施工
原來用挖掘機挖凍土
7個小時才能打下一個樁
現在先用錘砸碎，再挖坑
4個小時就能完工
把凍土破開後
就要精準放置護筒
確保施工有序推進
在這個過程中
泥漿的溫度需要嚴格控制
一旦泥漿過熱
泥漿的熱量透過護筒
傳導至外側的凍土
導致凍土解凍
護筒就容易發生偏位
這需要測量人員
及時檢測護筒位置並進行調整
如果無法在原有護筒位置進行調整
只能將護筒拔出
重新定位埋放
因此
護壁泥漿要滿足兩個條件
一是迴圈
防止泥漿結冰
二是保溫
要用10攝氏度以上的泥漿
為了確保澆灌橋樁的混凝土滿足條件
計畫團隊用熱風炮
加熱混凝土裏的沙子、碎石
然後用50攝氏度的溫水攪拌
保證其溫度達到10攝氏度以上
運輸途中
再用棉被和保溫棉進行保溫
如此 便解決了
在凍土中精準放置護筒的難題
如今
呼蘭河上
橋墩破冰器分外醒目
慶安制梁場的智慧化保溫棚內
一榀榀橋梁在蒸汽中凝固成型
安邦河特大橋畔
橋墩如雨後春筍般成排矗立
……
工程建設正按計劃平穩推進
哈伊高鐵全線建成通車後
將不斷滿足廣大群眾的出行需求
為加快建設中國向北開放新高地貢獻力量
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責任編輯丨孫靜
執行主編丨劉海草 張灝然
內容來源丨人民日報 中國鐵建
