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神奇“爪子”守护超长槽段(图)
来源:中国交建 时间:2023-11-10

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“为胜,正在施工的槽段泥浆液面有异常,你快带着‘爪子’去检测一下!”二航局江苏张靖皋长江大桥常务副总工夏欢急切的声音响起,二航局技术中心岩土隧道技术部副总工程师饶为胜便连忙带着设备赶到槽口开始检测。“虚惊一场,槽壁形态正常。”直到半小时后饶为胜宣布检测结果时,在场的众人才松了口气。

张靖皋长江大桥是目前在建主跨最长的悬索桥,其南锚碇采用了世界首创的支护转结构复合地连墙基础,地连墙不仅存在长达十几米的超长槽段,槽孔附近更有近千吨的附加荷载,因此维持槽壁稳定性便成了施工的关键,而对槽壁形态进行持续性的检测,就成了重中之重。

一直以来,地连墙施工中都以超声波检测作为主要的槽壁检测手段,但该方法存在对高浓度泥浆不适用、无法在不清孔换浆工况下进行检测的缺点。在张靖皋长江大桥的修建过程中,为平衡诸多不利因素对地连墙槽壁稳定的影响,技术人员采用了密度更大的特制浓浆进行护壁,这进一步影响了超声波检测的准确性。

了解到项目施工的痛点,二航局技术中心副总经理杨钊决定带队研发一种新的成槽检测设备,以克服传统检测手段的短板。他提出:“如果在探头与槽壁之间建立机械接触,让探头像触手一样紧贴槽壁,就可以不用考虑泥浆的影响了。”

有了明确的方向,团队成员开始技术攻关,接触式成槽检测设备应运而生。该设备通过一根钢索下放探头,探头上安装有4个可张开的支臂,张开后像“爪子”一样与槽壁接触,通过支臂的张开角度反演出接触点的空间坐标,达到测量目的。由于其外观的特点,研发人员都戏称它为“爪子”。

然而,装置在第一次现场应用时就暴露出了问题:由于只有一根钢索控制探头的升降,探头在下放过程中总是不可控地旋转,在支臂张开后,只有一半能与槽壁接触,导致测量结果失真。

研发团队尝试了多种方法限制探头的旋转,最终选择了增加限位器的方案,并对限位器的结构、连接方式、安装位置等进行设计。为了加快进度,在一个多月的时间里,团队成员晚上开会讨论,修改图纸,白天与厂家对接,不仅完成了限位器的改进加工,还一鼓作气对“爪子”的配套设备和软件进行了更新。“爪子2代”不仅操作简单,还能根据检测结果直接生成槽壁垂直度数据,做到即测即得,也有利于掌握槽段整体垂直度。

为验证“爪子”的效果,研发团队选择了超声波检测图像较清晰的槽段进行对比验证,其结果令大家信心倍增,“爪子”的检测结果与超声波检测均吻合,在浓浆中使用时,也可以采集到稳定正常的数据。

经此一役,“爪子”的实用性得到了验证。“它不仅为世界最大体积的地连墙锚碇基础施工提供了另一种高效可靠的槽壁检测方法,也为搭建智慧工地,实现智能化、信息化施工创造了有利条件,极大保障了地连墙的整体施工质量!”技术交流会上,饶为胜骄傲地说。

【编辑: 任 燕】

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