朝霞漫天，海风徐徐，清晨6点的东海大桥早已川流不息。而在桥下，亦忙得热火朝天，中交三航局东海大桥防护项目团队正展开一场精妙的“修复手术”，护住洋山港与陆地相连的唯一命脉。
中交三航局承建的东海大桥防护工程，是国内首个真正意义上的跨海大桥桩基冲刷防护工程，主要承担205个桥墩下部群桩区海床冲刷防护任务。完成后，对保障东海大桥安全运营具有重要意义。
“补牙神器”
今年1月，全新的“补牙神器”——“三航砼26（28）”顺利下水。一经投入，功效立马提升近一半，抛填精度更高，且做到涨落潮不间断施工。
“你们最新研制的这套‘补牙神器’真是让人大开眼界，不愧是首创！”业主代表不禁称赞。
“三航砼26（28）”是中交三航局为东海大桥桥墩“排险治病”，而自行研制的集砂石水泥料存放、混凝土搅拌、袋装混凝土打包、运输、抛填为一体的新型抛石溜筒搅拌船，是目前国内唯一适用于桩群内冲刷坑回填材料抛填的专用设备，属中交三航局的独家专利。
研发新的“补牙”工艺
受大桥海域泥沙输送大环境改变，加之区域水流速快的双重影响，大桥的205个桥墩下部出现了冲刷坑，平均深度在4～7米之间，最深的冲刷坑接近20米，导致桩基入土深度减少，已经影响到了桥体结构安全。“这就像人的牙齿被虫蛀了一样，出现了虫洞，危及到了整颗牙的健康、稳固，急需‘补牙’。”项目总工程师杨磊形象地解释道。
据检测，东海大桥有近二百颗“牙齿”出现“牙龈萎缩”，已经影响到了桥体健康，“补牙”势在必行。项目经理毛娟说，“久而久之，牙齿会松动脱落，而大桥则有可能坍塌。”
按照设计方案，项目团队主要通过向水下冲刷坑精准抛填袋装块石、混凝土等填充物的方式来完成“蛀洞”的修补。看上去很容易，但实际挑战巨大。
该防护工程是国内首创，没有任何技术文献和施工先例可供借鉴。并且东海大桥的桩基都是群桩，每个墩台至少有16根直桩、斜桩相互交错在一起，常规的直溜筒水下抛石工艺无法完成桩群内部冲刷坑的回填，研发新的“补牙”工艺势在必行。
团队在之前长江口航道整治项目装备研发的技术积累上，提出把直溜筒改为斜溜筒的思路。斜溜筒寻找角度更方便，可以像“探针”一样穿过桩与桩的空隙，斜向深入桩群内部的冲刷坑，届时，借助监控设备以及技术操作，即可实现精确抛石。通过组织专家进行三维模拟、模型演示、陆上1:1模型试验，团队整整用了3个月时间终于确定了斜向溜筒抛石可行。
“那段时间，人人都跟着了魔似的，吃饭睡觉都带着桥墩模型。”杨磊笑着说，“幸好功夫不负有心人，最终证明了我们的思路是对的，结果也是好的。”
改造“手术台”
确定了工艺，接下来的难题便是如何搭建一个趁手的“手术台”。因为斜向溜筒抛石是新研发工艺，市场上还没有匹配的抛石船。团队必须自力更生。说干就干，杨磊立即联合船舶改造、操控软件研发等方面的技术人员进入“钻研模式”，选取适应性较高的方驳来改造成“手术台”。从斜溜筒结构系统，到中央控制台操控系统，再到多台精密仪器组成的定位监测系统，半年时间内，大家经过了上百次的实验优化改进，首个斜向溜筒抛石船终问世。
提质增效
万事俱备，团队立刻展开施工。整个动力系统正常、运行良好、操控系统完善，能够按照既定的操作完成抛填作业，但大伙儿发现“补牙”还有提升空间。一番诊断后，大家一致决定重点就斜向溜筒实施提质增效计划，提升工作性能和抛填工效，以更好地“补牙”。
大桥海域流速快，开始采用的钢丝绳牵引行走台车旋转方案适应性差，溜筒伸入桩群后左右晃动严重，项目部集中开展技术攻关，采用液压油缸推动，通过三个后背插销，台车再也不任性地晃动了，溜筒晃动精度控制在“厘米级”。
最早设计的斜向溜筒是一节二十多米长的钢圆筒，无法适应不同的水深。研发员从夜市地摊上的玩具单筒望远镜得到启发，把溜筒改成了三节嵌套可伸缩的设计。通过钢丝绳牵引溜筒外套筒的定滑轮，完成溜筒下放和回缩的动作，一下子简化了操作，提高了工效，而且水深适用范围增大到10至25米。后续大家又对斜向溜筒旋转、变幅机构、溜筒截面、喂料系统等进行优化，并陆续改造了三艘斜向溜筒抛石船，性能愈发优越，“补牙”愈加娴熟。
合二为一
可随着施工的推进，团队又遇新挑战。
由于国内现有的专业混凝土搅拌船船体高度均超过桥面以下净高，抛填袋装混凝土时，只能采用小型搅拌船一旁供料，效率跟不上。
“我们能否将两船合二为一呢？”毛娟龙大胆提出研制袋装混凝土制备、抛填一体化施工船想法，打造抛填方量大、又适应桥面以下作业的“豪华版补牙工具”。团队立即着手实施，结合之前斜向溜筒抛石船的技术积累，经过一轮又一轮的技术攻关后，设计思路逐渐清晰：船身设计采用适应性较高的方驳，沿用原来的斜向溜筒抛填系统、皮带机供料系统，同时在甲板上布置搅拌系统及自动袋装缝制流水线，实现设备全程自动化。
可视化施工
团队并没有止步于此，结合施工现场情况，陆续又将溜筒圆形截面改为上方下圆，防止水下作业时，受水流力和自重的影响出现旋转咬死现象，变门式起重机喂料为皮带机连续喂料，使工效大幅提升。团队还开发了智慧运维管理平台、三维监控和电气化控制软件，能使施工管理控制系统的“智商”大为提高。“像三维监控软件可实时计算溜筒在水下和桥墩的最短距离，进行碰撞预警，电气化控制软件则能精确控制斜向溜筒在插桩作业时的动作，防止‘磕牙’。”项目总工杨磊解释说。
经过不断地摸索，团队从无到有，形成了一整套适用于外海群桩区冲刷坑防护施工斜向溜筒抛填施工工艺，获11项实用新型专利授权。“经中国水运建设行业协会综合评价，该成果达到国际先进水平，经济和社会效益显著，推广应用前景广阔。”项目经理毛娟龙言语间满是骄傲。
（图片来源：中交三航局）
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