阳春四月，春和景明
当全国各地都在喜迎春天的时候
黑龙江广袤肥沃的黑土地
从冰封中慢慢「苏醒」
哈伊高铁建设工地
也迎来了「复苏之春」
哈伊高铁
是我国目前在建最北高铁
起自黑龙江省哈尔滨市
终至伊春市小兴安岭腹地
这里极端最低气温达-30℃以下
沿线地质结构复杂
分布多处季节性冻土
历年最大冻土深度达1.8米
冻土 就是
在0℃以下 含有冰的冻结土 层
因为土壤里含有水分
当温度降到冰点
水分凝结
冰可以像水泥一样
起着粘合剂的作用
把土壤粘合在一起
形成冻土
松软的土壤
经过冻结后会变得坚硬
要想在冻土地层施工
就要采用机械把冻土破除
漏出未被冻结的土壤才能施工
与气温适宜的南方不同
同样的工程
在南方可以全年无休施工
可在黑龙江
零下30摄氏度的天气只能停下
有效工期只有六个月时间
而同样的时间
在南方能建5公里
在这里只能建1公里
建设者们得想办法和天气抢时间
因此「争分夺秒」
是这片高寒冻土施工的关键词
在这样的高寒地区
冰凌撞击桥墩如何解决？
混凝土浇筑如何「抗冻」？
破开冻土又有何利器？
来自中央企业的建设者
一一破解冻土难题
↓↓↓
能破冰的桥墩
优化施工方案，改进装置设计
初春的呼兰河上
融化的冰排顺流而下
撞上桥墩的瞬间便被轻松分流
减少对桥墩产生连续撞击
破冰体的桥墩设计是关键之一
破冰体在大桥桥墩施工中并不少见
但大多用钢轨制成且接触面为钝角
破冰效果并不明显
哈伊高铁的建设团队
创新采用新的破冰体形式
将桥墩与冰凌的接触面调整为锐角
并采用混凝土与墩身统一浇筑
桥墩破冰器包裹在桥墩外
尖头迎着水库放水的方向
经过改良生产的这种
一体式锐角混凝土破冰体结构
减少了受力面积
有利于分流冰块
减少撞击对桥墩的损伤
而且整体性更好
有利于减少破冰体的松动
和破冰体与桥墩之间的开裂
为了合理安排工期
项目团队还从河南调用了
6套特制钢板桩
这种桩强度高、尺寸大
专门用在涉水较深的桥梁
南方的桥墩
两套周转 就能满足需求
现在6套同时投用在呼兰河特大桥
作业效率大大提升
与大桥施工相比
路基建设时间更是紧张
春天冻融期和雨季下均不能施工
建设团队通过重新安排施工顺序
采用单机三排三列打桩顺序
有效提高施工效率
「温室」里的桥梁
搭建智能化保温棚，创新参数计算方法
制作桥梁要使用钢筋混凝土
可在黑龙江的高寒天气下
混凝土凝固成了一个大问题
要知道
凝固和冻结是两个概念
冷空气看似把混凝土冻结实了
但温度上升后就可能变成废渣
所以必须要保证
工作环境在10摄氏度以上
建设团队从蔬菜大棚中得到启发
用保温板搭建了16个保温棚用来制梁
并在大棚里安装了智能温控器
使棚内温度始终保持在10摄氏度以上
智能化保温棚可以自动调节棚内温度
就算室外是零下20摄氏度的环境
大棚内也能每天生产一榀桥梁
在棚里制梁过程中
加热和保温尤为重要
因此建设团队
在正常制梁施工的基础上 新增
模板预热、蒸汽养护和覆盖棉被
三道工序
提高加热和保温效果
冻土下的桥桩
破碎锤砸冻土，精准放置护筒
哈伊高铁 安邦河特大桥
全长22.12公里
有5400多个桩基
而且建桩位置都是稻田
一到冬天
稻田里的水土冻结在一起
就像是一个硬壳
挖掘机一铲子下去
只留下一个大白点
而且在施工过程中
按照黑土地保护法
建设团队还需要将
用地红线内及施工便道内
50厘米厚的表层黑土
进行剥离保护
用于竣工后农田复垦
因此
冻土埋桩
是项目建设的又一大难题
冻土层硬度大
剥离难度也大
这些都需要一个能把冻土破开的利器
原本用于破碎混凝土的破碎锤
便派上了用场
建设团队采用破碎锤
在冻土地区进行桩基施工
原来用挖掘机挖冻土
7个小时才能打下一个桩
现在先用锤砸碎，再挖坑
4个小时就能完工
把冻土破开后
就要精准放置护筒
确保施工有序推进
在这个过程中
泥浆的温度需要严格控制
一旦泥浆过热
泥浆的热量通过护筒
传导至外侧的冻土
导致冻土解冻
护筒就容易发生偏位
这需要测量人员
及时检测护筒位置并进行调整
如果无法在原有护筒位置进行调整
只能将护筒拔出
重新定位埋放
因此
护壁泥浆要满足两个条件
一是循环
防止泥浆结冰
二是保温
要用10摄氏度以上的泥浆
为了确保浇灌桥桩的混凝土满足条件
项目团队用热风炮
加热混凝土里的沙子、碎石
然后用50摄氏度的温水搅拌
保证其温度达到10摄氏度以上
运输途中
再用棉被和保温棉进行保温
如此 便解决了
在冻土中精准放置护筒的难题
如今
呼兰河上
桥墩破冰器分外醒目
庆安制梁场的智能化保温棚内
一榀榀桥梁在蒸汽中凝固成型
安邦河特大桥畔
桥墩如雨后春笋般成排矗立
……
工程建设正按计划平稳推进
哈伊高铁全线建成通车后
将不断满足广大群众的出行需求
为加快建设我国向北开放新高地贡献力量
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责任编辑丨孙静
执行主编丨刘海草 张灏然
内容来源丨人民日报 中国铁建
