央廣網(wǎng)上海5月14日消息（記者吳善陽 通訊員蔡佩莉 孫龍）近日，由上海建工基礎(chǔ)集團(tuán)承建的鎮(zhèn)江大港水廠一期取水工程，自主研發(fā)破硬土壓沉系統(tǒng)，創(chuàng)新改造施工設(shè)備，41.2米超深雙沉井成功下沉到位，周邊沉降控制在6mm以內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計方要求的6cm以內(nèi)，順利實現(xiàn)微擾動。同時，創(chuàng)新施工大大提高了施工功效，降低了工程成本，標(biāo)志著該超深雙沉井下沉成功攻克并穿越硬土層取得重要的階段性勝利。

　　鎮(zhèn)江大港水廠一期取水工程，位于城市東側(cè)、長江沿岸，是鎮(zhèn)江市的重大民生工程。建成后的大港水廠，將與原有的城市西側(cè)的供水水廠實現(xiàn)對置供水，以解決以往長距離供水帶來的高成本、低安全問題，提升市民飲水品質(zhì)，保障市民用水安全。建成運行后，將進(jìn)一步擴(kuò)大鎮(zhèn)江地區(qū)的供水能力，有效緩解城市供水能力不足、用水緊張的現(xiàn)狀，為鎮(zhèn)江市經(jīng)濟(jì)的新一輪高速發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

　　上海建工基礎(chǔ)集團(tuán)負(fù)責(zé)承建的一期工程，主要包括二座外徑17.6m、總下沉高度達(dá)41.2m的國內(nèi)超深沉井的制作下沉，一根長達(dá)1615m的鋼頂管穿越長江主航道，一個位于長江主航道下方的取水頭。

　　一期取水工程的兩座超深沉井緊鄰江心汽渡碼頭、道路及長江堤岸，土層滲透系數(shù)大，施工現(xiàn)場周邊環(huán)境復(fù)雜。西線沉井緊鄰長江堤岸，江堤部分已被江水長期沖刷侵蝕至沉井位置以內(nèi)。經(jīng)現(xiàn)場回填圍堰，西線沉井外壁距離江堤僅15m；東線沉井東側(cè)緊鄰江心洲交通“咽喉要道”江心汽渡碼頭及道路，現(xiàn)場實測距離僅15m；兩座沉井相距也僅15米。如此3個間距僅15米的超短距離，決定了兩個超深沉井的制作下沉相互之間幾乎不能有土體沉降、位移，這對沉井的制作下沉提出了極其高的要求。對此，設(shè)計方要求：周邊沉降嚴(yán)格控制在6cm以內(nèi)，實現(xiàn)微擾動！也就是說，兩個沉井在制作下沉過程中，必須保證長江邊回填的圍堰、24小時運營的江心汽渡碼頭和道路，及兩個沉井間的施工現(xiàn)場場地沉降都控制在6cm以內(nèi)。

　　如何實現(xiàn)微擾動，成為一道技術(shù)施工難題。工程投標(biāo)伊始，第二工程公司領(lǐng)導(dǎo)班子針對面臨的技術(shù)難題，立即組織項目團(tuán)隊，召集內(nèi)部技術(shù)專家召開專題會議加強前期策劃研究。若采用常規(guī)沉井施工工藝，周邊環(huán)境沉降可能達(dá)幾米，土體深層擾動破壞將非常嚴(yán)重。工程若發(fā)生沉降險情，危及長江堤岸、碼頭道路、施工現(xiàn)場，后果不堪設(shè)想。憑借集團(tuán)在水系統(tǒng)治理工程領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)先地位和多年的成熟經(jīng)驗，在保證周邊環(huán)境沉降滿足設(shè)計要求的前提下，基礎(chǔ)集團(tuán)果斷決定采用兩個超深沉井將采用全程不排水壓沉施工工藝，這在國內(nèi)尚屬首次。

　　正如地質(zhì)勘查報告分析，兩座超深沉井在第三次下沉階段遭遇“極硬土層”。整個地下硬土層區(qū)域從內(nèi)陸向長江逐漸向下延伸，兩座沉井恰好位于土層變化的“斜坡”上，硬土層對原有通用施工設(shè)備性能提出了新的挑戰(zhàn)。硬土層極為堅硬，業(yè)內(nèi)通常使用的高壓水泵根本難以進(jìn)行有效地沖碎取土，取土十分困難，沉井根本無法下沉，施工進(jìn)度一度停滯不前。如何創(chuàng)新改造提升原有施工設(shè)備的性能來解決工程面臨的難題，擺在了項目經(jīng)理張海峰的面前，久久困擾著他的思緒。牢牢扎根在施工現(xiàn)場，仔細(xì)觀察每一個技術(shù)環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)，甚至湊在出泥泵上側(cè)耳傾聽礫石排出打在泵上的響聲，張海峰在心中默默研究著、思考著……

　　經(jīng)過多次咨詢與探討，張海峰大膽創(chuàng)新設(shè)計，因地制宜優(yōu)化方案，提出加工制作水上多功能全回旋浮平臺，并在平臺上安裝超高壓破土設(shè)備進(jìn)行破土取土。設(shè)計平臺根據(jù)井體實際尺寸設(shè)計加工，由若干箱體拼接而成，上面安置鉆機設(shè)備行走軌道，滿足設(shè)備軸向行走要求；平臺四周間隔布置主動輪、從動輪，使平臺可以繞井體360°轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)井下作業(yè)面全覆蓋；同時，平臺自身具備承載能力，滿足施工階段相關(guān)設(shè)備在平臺上的運用。水上多功能全回旋浮平臺在工程上的成功應(yīng)用，極大地提高了施工工效，工程縮短工期達(dá)二個月以上。

　　項目團(tuán)隊在張海峰帶領(lǐng)下，結(jié)合分析勘察取芯土質(zhì)情況，調(diào)整沉井結(jié)構(gòu)底梁由“井字梁”為“十字梁”以更加方便取土；通過對市場的全面綜合分析比對，首次使用低能耗、工效高的國產(chǎn)高壓泵——天津聚能泵來代替原有進(jìn)口設(shè)備；同步創(chuàng)新改良鉆桿和噴嘴，設(shè)計制作土體破碎機械，利用超高壓水流對堅硬土體進(jìn)行預(yù)破碎松散，然后再利用高壓水槍和高揚程水泵進(jìn)行水下沖吸泥，有效將硬土層予以破碎松散，取土效率大大提高。

　　項目部技術(shù)負(fù)責(zé)人徐英武介紹到：根據(jù)沉井相關(guān)參數(shù)驗算分析，即便采取超深沉井破土施工工藝及泥漿護(hù)壁減阻，采用超高壓對硬土層進(jìn)行有效破碎，但在終沉階段下沉系數(shù)依然不足。特別是在接近40m水深的條件下，有效取土十分困難，沉井端面阻力十分強大，因此需要采取壓沉措施增加下沉系數(shù)，增加沉井豎向下壓力。對此，項目部設(shè)計制作環(huán)形鋼筋混凝土承臺，采用鋼絞線、外井壁焊制鋼牛腿等措施，上鋪鋼板配重的方式輔助沉井下沉，并起到輔助沉井糾偏的效果。項目部利用若干個壓沉點位，設(shè)計加工穿心千斤頂，并用高強鋼絞線代替剛性細(xì)桿與承臺連接，利用PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)所有千斤頂?shù)穆?lián)動，采用壓沉及糾偏措施，極大輔助沉井在最終階段下沉至設(shè)計標(biāo)高。

　　“誰掌握了先進(jìn)技術(shù)，誰就擁有美好的未來�！痹跉v時一年多的建設(shè)中，張海峰項目部大膽創(chuàng)新，全力攻堅超深雙沉井超高壓破土壓沉施工技術(shù)，自主創(chuàng)新設(shè)計改造超深沉井破土壓沉系統(tǒng)，成功穿越硬土層，顯著提升超深沉井壓沉施工工效，實現(xiàn)土體微擾動，保護(hù)了周邊建筑，為我國超深沉井超高壓破土壓沉施工技術(shù)突破與創(chuàng)新提供了新的樣本。