4月的黑龍江，湛藍的天空下，廣袤肥沃的黑土地緩緩掀開(kāi)“棉被”，嫩黃色的冰凌花粲然綻放。
我國目前在建最北高鐵——哈(爾濱)伊(春)高鐵的建設工地一派火熱景象。呼蘭河上，橋墩破冰器分外醒目;慶安制梁場(chǎng)的智能化保溫棚內，一榀榀橋梁在蒸汽中凝固成型;安邦河特大橋畔，橋墩如雨后春筍般成排矗立……
能破冰的橋墩——
優(yōu)化施工方案 改進(jìn)裝置設計
“同樣的時(shí)間，在南方能建5公里，在這兒只能建1公里，得想辦法和天氣搶時(shí)間。”頂著(zhù)寒風(fēng)，中國鐵建大橋工程局集團哈(爾濱)鐵(力)項目總工程師任廣聆在哈伊高鐵呼蘭河特大橋上忙碌著(zhù)。
36歲的任廣聆是遼寧人，參與過(guò)很多鐵路工程建設，但到黑龍江后，作為項目質(zhì)量管控、科研創(chuàng )新、施工組織的負責人，這里的低溫還是讓他經(jīng)常犯愁。任廣聆說(shuō)：“同樣的工程，氣溫適宜的南方可以全年無(wú)休施工，可在黑龍江，零下30攝氏度的天氣沒(méi)法動(dòng)工，看著(zhù)心里著(zhù)急。”
任廣聆帶領(lǐng)大家制定了淺冬期施工方案，并開(kāi)展項目技術(shù)重難點(diǎn)攻關(guān)。
首先是添置施工設備。任廣聆從河南調用了6套特制鋼板樁，全都投用在呼蘭河特大橋。這種樁強度高、尺寸大，專(zhuān)門(mén)用在涉水較深的橋梁。“南方的橋墩兩套周轉就能滿(mǎn)足需求，用6套同時(shí)開(kāi)工，作業(yè)效率大大提升。”任廣聆說(shuō)。
更重要的是研制適用的破冰器。初春時(shí)，融化的冰排順流而下，對橋墩產(chǎn)生連續撞擊，會(huì )影響橋墩使用壽命和高鐵運行安全。
任廣聆曾見(jiàn)過(guò)有的大橋橋墩處有一種用鋼軌制成的破冰器，但因為接觸面是鈍角，效果并不明顯。他帶著(zhù)技術(shù)人員多次與設計單位溝通，最終確定新的破冰體形式：將橋墩與冰凌的接觸面調整為銳角，并采用混凝土與墩身統一澆筑。
這種破冰體結構減少了受力面積，有利于分流冰塊，減少撞擊對橋墩的損傷;而且整體性更好，有利于減少破冰體的松動(dòng)和破冰體與橋墩之間的開(kāi)裂。
與大橋施工相比，路基建設時(shí)間更是緊張，春天凍融期未結束不行，夏天下雨也不行。“路基施工可以重新安排施工順序，以往打兩排樁，改成打三排樁，效率不就提高了嘛!”任廣聆說(shuō)，“現在，我負責的2.8公里路基基礎處理已全部完成，效率提高了一倍。”
任廣聆每天在施工現場(chǎng)待8個(gè)小時(shí)，冬春季節，25米高的大橋上風(fēng)很大，溫度很低。他說(shuō)：“這橋上的梁、橋下的樁，我要盯著(zhù)才放心。”
“溫室”里的橋梁——
搭建智能保溫棚 創(chuàng )新計算方法
“智能化保溫棚可以自動(dòng)調節棚內溫度，冬天也不耽誤制梁。這是智能化張拉設備，輸入公式代碼，就可以自動(dòng)生成計算結果，保證橋梁應力達標……”在黑龍江慶安縣，聊起自己參與研發(fā)的幾項成果，中國鐵建大橋局哈鐵項目一工區技術(shù)負責人王曉宇興致盎然。
今年28歲的王曉宇是項目部里最年輕的工區技術(shù)負責人。2022年，他調任哈伊高鐵哈鐵段五標項目部，負責安邦河特大橋制梁和架梁工作。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(gè)大問(wèn)題。
“凝固和凍結是兩個(gè)概念，冷空氣看似把混凝土凍結實(shí)了，但溫度上升后就可能變成廢渣，所以必須要保證工作環(huán)境在10攝氏度以上。”王曉宇介紹，他從蔬菜大棚中得到啟發(fā)，帶領(lǐng)大家用保溫板搭建了16個(gè)保溫棚用來(lái)制梁。他們還在大棚里安裝了智能溫控器，使棚內溫度始終保持在10攝氏度以上。“就算室外是零下20攝氏度的環(huán)境，大棚內也能每天生產(chǎn)一榀橋梁。”王曉宇說(shuō)。
在棚里制梁要經(jīng)過(guò)鋼筋入模、混凝土攪拌、混凝土澆筑、預應力施工、場(chǎng)內移梁至蒸養棚、養護等多道工序，比正常施工多了模板預熱、蒸汽養護和覆蓋棉被三道工序。“加熱和保溫非常重要。”王曉宇說(shuō)。
“橋梁松松垮垮的話(huà)一壓就塌了，所以需要給它提前抻上勁兒，它的抗裂性和承載力就上來(lái)了，這就是預應力。”王曉宇說(shuō)，拉抻工作要使用預應力張拉機，以往需要人工提前計算出16到21個(gè)數據，再將參數輸入設備，不僅非常復雜，還有出錯的風(fēng)險。王曉宇參與創(chuàng )新了預應力和伸長(cháng)值計算公式，僅憑一臺電腦就能迅速準確地算出需要的數值。最終，他們生產(chǎn)的橋梁尺寸誤差不超過(guò)20毫米，強度不小于50兆帕。
橋梁下落到橋墩上的墊石后，需要灌漿料，以保證架設牢固。“根據以往經(jīng)驗及多次水溫試驗后，我們最終采用40攝氏度的溫水與早強型灌料，也就是能更快凝固的水泥，攪拌完成后進(jìn)行灌漿，再覆蓋保溫毯和棉被來(lái)保溫，直至達到設計強度。”王曉宇說(shuō)。
“我負責的范圍內一共需要369榀橋梁，目前已經(jīng)建造72榀，預計今年10月底就完工了。”王曉宇滿(mǎn)懷信心地說(shuō)。
凍土下的橋樁——
破碎錘砸凍土 精準放置護筒
“咚!咚!咚!”前不久，安邦河畔，原本用于破碎混凝土的破碎錘，在這里承擔起了新工作。“原來(lái)用挖掘機挖凍土，7個(gè)小時(shí)才能打下一個(gè)樁?，F在先用錘砸碎，再挖坑，4個(gè)小時(shí)就能完工。”中國鐵建大橋局四公司總經(jīng)理兼標段項目指揮長(cháng)喬樹(shù)勛說(shuō)，采用這個(gè)辦法，多虧了橋梁工程師趙宇翔。
安邦河特大橋全長(cháng)22.12公里，有5400多個(gè)樁基，而且建樁位置都是稻田。施工還要遵循黑土地保護法。“我們需要將用地紅線(xiàn)內及施工便道內50厘米厚的表層黑土進(jìn)行剝離保護，用于竣工后農田復墾。”趙宇翔說(shuō)，凍土層硬度大，剝離難度也大，這些都需要一個(gè)能把凍土破開(kāi)的利器。
“把凍土破開(kāi)后，下一步是放置用于橋樁定位的鋼制護筒，護筒里要灌入護壁泥漿。”趙宇翔說(shuō)，在凍土里注漿，一要循環(huán)，防止泥漿結冰;二要保溫，要用10攝氏度以上的泥漿。
這又帶來(lái)了另一重風(fēng)險：泥漿的熱量通過(guò)護筒傳導至外側的凍土，導致凍土解凍，護筒就容易發(fā)生偏位，這需要測量人員及時(shí)檢測護筒位置并進(jìn)行調整。如果無(wú)法在原有護筒位置進(jìn)行調整，則需將護筒拔出，重新定位埋放。
對于用來(lái)澆灌橋樁的混凝土，趙宇翔要求也很高。“我們要用熱風(fēng)炮加熱混凝土里的沙子、碎石，然后用50攝氏度的溫水攪拌，保證其溫度達到10攝氏度以上?，F在5400多個(gè)橋樁已經(jīng)完成5000個(gè)，下個(gè)月肯定全部完工。”(崔 佳 郭曉龍)
