[同济大学]擎天一柱出同济

　　站在苏通大桥高高的索塔下，只见巨大的塔座安静地“站”在浩瀚的江面，长长的缆索一根接一根“撒”出去……“长发”垂髫，长1088米、5万吨的桥面就这样被优雅地挽起。“这两座巨塔从江底‘长’出来，同济大学的专家们功不可没。”苏通大桥建设现场总指挥游庆仲说。
　　苏州常熟至南通的长江江面宽6公里，每天两潮，潮差2－4米；主桥墩位处水深30多米，浪高1－3米；基岩埋藏深度达300米，覆盖层软土厚且易受水流冲刷……与此相对应，苏通大桥主墩桩基由131根长约120米、直径2.5米/2.8米的钻孔灌注桩组成，托起长114米、宽48米、厚约9米、大小如足球场的巨大承台，其上竖起高300.4米高塔……“也就是说，南北桥墩的262根桩将支撑起主桥承台、索塔、上部结构共约50万吨的重量。”游庆仲告诉记者，同济的专家是我们的“主心骨”。
　　“群桩效应十分明显，属于超规范的设计难题。”《苏通大桥之索塔结构、群桩基础与土体共同作用的数值模拟分析》课题组牵头人、常务副校长李永盛教授毫不掩饰对这一世界性难题的担心，大直径、超长度以及土层扰动等情况，桩基础设计肯定会遇到很多前所未遇的坎儿。为此，课题组分别针对南北塔，将索塔结构、群桩基础、土层等看作三维共同作用体，将课题分为地层模型的构建以及力学参数的取值、索塔结构、群桩基础与土体共同作用的三维力学建模分析、共同作用受力体系的模拟分析、特殊情况下共同作用体系的模拟分析等数个子项，开展地层条件、土性特点、水文条件、桩土接触等研究，深入分析了群桩效应、侧摩阻力、索塔稳定性及群桩基础不均匀轴力分布规律等，建立起群桩基础受力体系力学模型，上部结构、群桩基础及地基土体共同作用三维受力及边界模型，冲刷条件下的桩基力学模型等。
　　在深入研究的基础上，课题组认为，南北索塔桩基采用哑铃型方案，其沉降和受力状态较为理想。课题组建议，采取适当的桩底注浆加固措施，以使群桩基础受力均匀，提高承载力，发挥群桩承载效率；稍微减小角桩或增加内部桩的桩长，以减小群桩的不均匀沉降和弯矩，使群桩的受力分布趋于均匀；适当加强桩基的防撞能力；施工与设计相配合，充分考虑施工工序对群桩基础的影响。
　　苏通大桥现场总指挥游庆仲介绍，大桥主桥基础采用高桩承台加钻孔灌注桩的形式。主塔桩基的131根变直径钻孔灌注桩，采用的是梅花形布置。按照同济专家们的建议，摩擦桩长度分别为114米和117米。主塔基础施工的主要步骤有：对主塔基础河床进行冲刷防护施工；下沉钢护筒，架设钢结构钻孔施工平台；钻孔施工，下钢筋笼，浇注混凝土。“施工与设计人员全程密切配合，方案在进行中不断得到优化。”游庆仲说。
　　“主塔基础承台也采取了专家们建议的哑铃型方案。”游庆仲滔滔不绝，施工中采用双壁钢套箱围堰，其施工的主要步骤有：分三次安装、下沉钢吊箱，封底，大体积混凝土分层分块浇筑。各墩基础的承台四周均设置防撞消能装置。“有了这些世界一流的专家们撑腰，我们要做的就是严格按照准则、遵循工序进行作业。”
　　那些年，常务副校长李永盛教授日常工作极为繁重，可是坚持去苏通大桥工地却是他雷打不动的安排。“到工地看看，大家一丝不苟的作业态度、创造性劳动的主人翁精神不止一次地感动着我们，也让大家先前的种种担心烟消云散。”李永盛还清楚地记得，按照设计方案，2003年7月二航局试着打下12根、每根14吨的钢管桩，一夜之间就被江涛拦腰折断，冲得无影无踪，汛期的长江狂暴无比。“运用钻孔平台打桩，采用钻孔桩钢护筒支撑的办法搭建施工平台。”会诊后，专家们一致同意二航局采取这一方法。随后的施工果然进展神速。
　　“应该说，苏通大桥的建设者们创造性地运用了我们的研究成果。”李永盛介绍，262根灌注桩施工，水下基础施工看不见摸不着，国际上通常允许钻孔桩有2%的缺陷率，而我们是零缺陷率，因为建设者们提出的理念是“N-1＝0”。“有这样一群高水平的建设者，我们心里非常踏实。”他说。
　　擎天一柱，稳若磐石，为其贡献了智慧的我校学者分别是：李永盛、黄宏伟、张子新、谢雄耀、赖允瑾。

文章录入：解亚美责任编辑：解亚美

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