IBTC報告回顧 | 中交二航局工程有限公司副總工田唯
閱讀：次 發布人：橋梁與隧道
2024精彩報告回顧
2024年6月16日-17日，中國工程院工程科技學術研討會——第十二屆國際橋梁與隧道技術大會（IBTC2024）在上海成功召開，大會匯聚國內外專家學者，圍繞極端環境下的交通基礎設施智能建養與安全展開深入探討，涌現出一批具有前瞻性和實踐價值的研究成果。作為中國乃至國際范圍內反映重大工程建設與技術創新的重要交流平臺，為更好傳播科技前沿成果、推動行業創新進步，大會秘書處特別推出《IBTC系列報告回顧》，分享專家精彩觀點。
本期聚焦中交二航局副總工程師、中交二航局技術中心總經理田唯的大會報告《張靖皋長江大橋南錨錠地連墻施工關鍵技術》。報告系統披露了這座世界最大跨徑懸索橋在超大型錨碇基礎施工中的一系列創新技術與實踐成果，引發了業內廣泛關注。
一、 超級工程的世界級挑戰
橋梁建設領域正經歷著跨越式發展。田唯在報告伊始介紹，跨徑超過千米的懸索橋全球已突破50座，最大跨徑更是達到了2300米。張靖皋長江大橋正是這一發展趨勢下的典范之作。其南航道橋采用主跨2300米+邊跨717米的兩跨吊懸索橋方案，一舉成為當前世界跨徑最大的懸索橋。尺度的飛躍帶來了“六個世界之最”和“六大首創技術”，而報告聚焦的“超大規模雙回字復合地連墻錨碇基礎”正是其中的關鍵核心技術之一。
田唯詳細分析了南錨碇基礎面臨的三大嚴峻挑戰：地理位置緊鄰長江大堤，不足50米；地質條件復雜，覆蓋層厚達140米且缺乏高強度持力層；地下水與長江水力聯系密切，承壓水問題突出。傳統的錨碇解決方案，如大規模排水開挖或內部加固，在工期、質量、風險控制等方面均面臨巨大壓力。為此，設計團隊創新性地提出了將地連墻從單純的施工期止水維護結構，轉變為兼承擔施工期支護與運營期主體結構受力的“復合地連墻”方案。
這一結構性轉變帶來了根本性的變革。該南錨碇基礎平面尺寸達110米×75米，地連墻深度與開挖深度分別達到83米和52米，最終持力于密實粉砂層。尤為關鍵的是，其內部采用了新型的“排插式剛性接頭”，這種矩形接頭不僅需要傳遞剪力，還需承擔彎矩和拉力，這與傳統圓形地連墻的銑接頭或工字鋼接頭有本質區別，在全球范圍內尚屬首次應用于此類基礎。
前所未有的結構規模、前所未有的接頭形式、特殊的水文地質條件，共同構成了三大核心技術挑戰：超深超長異形槽段的成槽及槽壁穩定性控制、新型剛性接頭的高精度安裝與質量控制、以及大體積混凝土的同步澆筑與防繞流控制。
二、 數字孿生驅動的精細化施工破解之道
面對這些世界級難題，田唯及其團隊提出了以數字化、精細化為核心的系統性解決方案。其核心理念是構建一個覆蓋施工全過程的閉環控制系統，實現對關鍵工序“可測、可視、可控、可調”的精準管理。
“我們以工序質量和安全控制為主線，構建了錨碇地連墻施工的數字建造場景，”田唯強調，“與以往以展示為主的數字平臺不同，我們的平臺以實現信息數據貫通為目標，特別是構建了以單個槽段、每道工序為控制單元的三級孿生場景，實現了數據采集、分析、展示與工序間的無縫鉸接與決策支持。”
為實現這一目標，項目從源頭策劃，要求進場設備開放數據協議，奠定了堅實的數字化基礎，從而能夠對設備工效、運行狀態、空間位置進行實時映射與監控。
針對具體技術難點，團隊研發了多項關鍵技術：
在成槽控制方面，結合雙輪銑槽機自帶的姿態監測與接觸式槽壁檢測儀，實現了不換漿條件下的槽壁形態實時監測與可視化質量評價。通過勤測勤糾，并基于算法為銑槽機提供進尺壓力與轉速的參數推薦，有效將成槽垂直度控制在1/800以內，遠高于常規標準。為保障槽壁穩定，還對槽壁兩側土體進行預先加固，并實施有效降水，切斷不利的水力聯系。
在剛性接頭安裝這一核心環節，精度控制至關重要。一期鋼箱的安裝垂直度要求極高（<1/1000）。團隊通過獲取精確的成槽模型，在鋼箱下放過程中實時比對其姿態，利用槽口姿態調整系統進行動態糾偏。這套系統不僅能及時報警，還能為后續二期鋼筋籠的匹配性制造與調整提供精確指令，有效避免了鋼筋與已安裝鋼箱發生碰撞的“卡籠”風險。對于大型鋼筋籠的吊裝，則通過數字孿生模型與吊機同步閥控，確保了多次翻身吊裝過程的安全與同步。
在混凝土澆筑與防繞流控制上，團隊應對了超高澆筑、不對稱澆筑壓力以及防止混凝土繞過鋼箱形成“繞流”的挑戰。他們開發了多導管同步澆筑系統，確保異形槽段各澆筑點同步上升，以控制鋼箱結構受力。同時，采用囊袋沖水調控技術，有效封堵了可能發生繞流的通道。尤為值得一提的是，團隊在實踐中勇于創新，通過“三槽合一，七銑成槽”的工藝，成功實現了15.1米級超長槽段的一次性澆筑，突破了原設計因單次澆筑長度限制而設置“一”字形鋼箱的方案，這不僅是一次重大的工藝創新，也顯著提升了施工效率與安全性。
實踐數據證明了這些技術的有效性：實際成槽垂直度達到1/900，優于設計的1/800要求；鋼箱安裝垂直度穩定在1/1000以上，各項指標均滿足甚至超過了預期目標。
三、 技術引領未來橋梁建設
報告最后，田唯對此次技術實踐進行了總結與展望。他指出，對于張靖皋大橋南錨碇這樣的復雜地下結構，精細化施工控制與管理是確保設計意圖得以實現的關鍵。通過復合檢測、傳感器融合、匹配調整等系列技術，成功實現了槽段與鋼鋼筋籠的毫米級精度控制。
同時，他也展望了未來可進一步優化的方向：例如，建立銑槽過程參數與地層特性的實時對應關系，實現設備參數的自動優化驅動；研究更主動、可靠的防繞流設計方法；優化剛性接頭的形式與搭接長度，在保證受力有效性的同時，進一步降低施工復雜度與風險。
田唯總結道，復合地連墻技術在張靖皋長江大橋的成功應用，不僅攻克了當前世界最大懸索橋的建設難題，也為后續跨海跨江通道等超級工程中超大型橋梁錨碇基礎的設計與施工，提供了寶貴的技術借鑒和成熟的工程實踐經驗。這一系列關鍵技術的突破，標志著我國在大跨度橋梁施工技術領域邁上了新的臺階，展現出強大的創新能力和工程實力。
▲田唯在大會現場分享報告
文/大會秘書處綜合整理
上一篇：IBTC報告回顧 | 西南交通大學橋梁工程系主任李永樂 下一篇：最后一頁
