這是“大國重器”的魅力。
神州巡游太空，蛟龍深潛海底，天眼凝望宇宙……不僅改變著世界前進的步伐，更拓展了人類認知的邊界。
近日，在杭州市未來科技城，我國又一基礎(chǔ)科研的“國之重器”初露崢嶸。隨著水電十一局建設者的歡呼，浙大超重力離心模擬與實驗裝置實驗大樓順利結(jié)頂。遠遠望去，該建筑物造型新穎、線條流暢，宛若自天外而來的“時空飛舟”，科技感、神秘感和未來感惹人注目。
作為全球容量最大的超重力場大設施，它所帶來的時空壓縮效應，可以構(gòu)建從瞬態(tài)到萬年、從原子級到千米級時空尺度，一眼萬年、一步千里，將不再是夢想。
奇跡，已經(jīng)發(fā)生并將繼續(xù)發(fā)生著。
實現(xiàn)最小形變的深基坑開挖
這是“飛舟”的核心部位。
在工程主施工區(qū)，三個巨大的天坑一字排開，最深達38.3米，超過12層樓。“深基坑，也就是天坑開挖項目施工遇到的第一道大難題。雖然對于軟基開挖我們并不陌生，但這么深的基坑開挖難度還是很大。”項目指揮長楊士勇表示。
水電十一局高度重視該工程建設，開工伊始就成立項目實施領(lǐng)導小組，組建專家咨詢小組，研究解決工程建設中的重大技術(shù)問題。項目部樹立爭創(chuàng)“魯班獎”目標，建立完善技術(shù)質(zhì)量管理體系，強化細節(jié)把控，確保高標準、高起點、高水平推進工程建設。
“項目占地89畝，大部分為沼澤、淤泥和池塘，在前期場地平整時，挖機都陷入淤泥無法行走，我們還在淤泥里挖出了2只烏龜呢！”項目總工程師楊亞爽朗地說。
由于超重力大設施技術(shù)指標世界領(lǐng)先，大部分工程建設內(nèi)容無先例可依。施工過程中，項目部發(fā)揚工匠精神，堅持高起步、高標準、高質(zhì)量、高效益的“四高”標準，對施工方案不斷進行推敲、調(diào)整和改進。
為確?；娱_挖安全和質(zhì)量，項目部設立了基坑開挖監(jiān)測管控小組和基坑開挖技術(shù)咨詢小組，開挖前全面梳理17項前置條件并逐一落實。尤其對開挖過程中可能出現(xiàn)的基坑變形過大、基坑漏水、支撐破壞、格構(gòu)柱傾斜等主要風險點進行梳理，并制定相應的應急預案，明確了保證基坑安全、保證周邊環(huán)境安全、控制圍護結(jié)構(gòu)變形、控制滲漏水、堅持快挖快撐的基坑開挖原則。
項目技術(shù)科負責人雷亮還不到三十歲，但已經(jīng)在這一重大基礎(chǔ)設施項目上擔起大梁。他告訴我們，開挖過程中，通過對基坑支護結(jié)構(gòu)進行全方位、多角度監(jiān)控，以監(jiān)控數(shù)據(jù)結(jié)果為基礎(chǔ)實時評估基坑狀態(tài)。如果超過預警值，則由開挖監(jiān)測管控小組會同開挖技術(shù)咨詢小組進行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)分析結(jié)果采取相關(guān)應急措施。
一天晚上突降暴雨，由于項目整體地勢低于周邊，場內(nèi)迅速積水并有上升趨勢，最深處達到半米。楊亞帶領(lǐng)項目青年職工頂風冒雨，架設應急水泵，梳理現(xiàn)有水泵及時排水，避免了雨水倒灌基坑，在暴雨中豎起了青年突擊隊的旗幟。為保證基坑開挖安全，他還帶領(lǐng)技術(shù)人員每天對監(jiān)測日報進行整理分析，預測基坑變形曲線。為了不超挖、不欠挖，每次基坑收底，他總會在現(xiàn)場指揮，確保了挖出來的基坑精確平順。
在6個月的基坑開挖過程中，項目部累計召開專家分析會15次，集中解決了施工過程中出現(xiàn)的難點問題。2021年7月1日，項目部順利完成主基坑土方開挖任務，并且地下連續(xù)墻深層水平位移累計最大值不超過28毫米，打破了浙江公共建筑最深基坑紀錄和類似深度基坑最小變形紀錄。
打造能抗六級地震的銅墻鐵壁
這是“飛舟”的發(fā)動機艙。
因為要安裝大型離心機，深基坑要足夠牢固，要練就能抗擊六級地震壓力的“金鐘罩”、“鐵布衫”。
據(jù)楊亞介紹，超重力大設施基礎(chǔ)抗振和防水要求高，設備基礎(chǔ)由3.45米厚高強度大體積混凝土構(gòu)成，施工期溫度控制、地下結(jié)構(gòu)防水難度大。尤其基坑開挖深度近40米，換撐技術(shù)復雜。對此，楊士勇表示，打蛇要打七寸，如何優(yōu)質(zhì)履約，是我們管控的重點，也是我們在國家重大科技項目實施方面創(chuàng)品牌的關(guān)鍵點。
混凝土配合比優(yōu)化是工程質(zhì)量的根本保證。
項目部通過多次召開確?；炷临|(zhì)量專題會，研究部署了一系列混凝土優(yōu)化措施。他們利用混凝土60天的強度作為配合比設計、強度評定及工程驗收的依據(jù)，盡可能減少水泥用量。在降低混凝土內(nèi)部水化熱環(huán)節(jié)上下功夫，降低溫度應力，實現(xiàn)裂縫控制，為拌合過程中的用水量、水泥量、粉煤灰摻量、礦粉摻量設立了標準數(shù)值。
“混凝土配合比設計需在確?；炷翉姸?、抗?jié)B性和可泵性的前提下，合理選擇外加劑和原材料，”楊亞說，“這也就是為何原材料進場檢驗制度如此嚴格的原因之一。攪拌站必須將混凝土開盤鑒定及有關(guān)原材料的質(zhì)量證明文件隨第一輛罐車帶至施工現(xiàn)場，檢查驗收無誤后方可進行澆筑。”
合理控制大體積混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度的差值是高質(zhì)量完成混凝土施工的又一重難點。
“整個設備基礎(chǔ)內(nèi)預埋了4萬多米的冷卻水管，實施下來極為不易。過程中對冷卻機、供水水管、冷卻水管及冷卻水源、鋼筋支架、混凝土澆搗等每一項工藝要求都十分嚴格?！泵棵空劶盎炷晾鋮s系統(tǒng)的實施過程，楊士勇都感慨萬千。在混凝土澆筑時，他每天奔走于項目各個作業(yè)面，但花時間和心思“照料”最多的還數(shù)這整套冷卻系統(tǒng)。
為了解混凝土內(nèi)部溫度變化規(guī)律，項目部采用精確的熱敏電阻作為溫度傳感器。同時利用冷卻系統(tǒng)對大體積混凝土進行散熱，實現(xiàn)對混凝土溫度的精確控制。
提及混凝土外觀效果，項目質(zhì)檢員徐大鵬十分自豪：“從大體積混凝土專項施工方案的擬定、實施、澆筑，項目部所有同事都積極參與，技術(shù)質(zhì)量、施工管理等部門更是日夜奮戰(zhàn)、反復研究和跟進，使得每一階段的混凝土澆筑得以在目標時間節(jié)點內(nèi)順利通過質(zhì)量驗收。”
“混凝土澆筑質(zhì)量遠遠超過了預期水平?！惫こ虡I(yè)主在現(xiàn)場驗收中給予充分肯定。
挑戰(zhàn)超百米長的雙曲面鋼網(wǎng)殼
這是“飛舟”的科幻外衣。
項目超重力實驗大樓高25米，有8個網(wǎng)球場大小。大樓屋面為鋼網(wǎng)殼+樓承板薄壁混凝土結(jié)構(gòu)，其中鋼網(wǎng)殼呈雙曲構(gòu)造形式，長約144米，寬約75米，最大跨度約44米，總用鋼量約1300噸。
安裝難度大，精度要求高，單跨跨度超40米，為超危大工程?！斑@個結(jié)構(gòu)之前沒有碰到過，很具有挑戰(zhàn)性！”項目常務副經(jīng)理劉玉濤說。為此，他跟隨技術(shù)人員從方案編制開始，在現(xiàn)場布置、工藝方法、測量定位、施工計劃、質(zhì)量保證措施、安全保證措施、應急預案等方面提出建議，優(yōu)化施工方案。
屋面鋼網(wǎng)殼原計劃從北往南施工，但在第9跨后，第10跨跨度達到12米，超出操作平臺寬度。劉玉濤及時與業(yè)主、設計溝通，調(diào)整施工順序，采用從南往北施工的方法，保證了第10跨鋼結(jié)構(gòu)順利合龍。
“因大廳層中間有三個離心機的天坑，深度達到了約25米，屋面鋼結(jié)構(gòu)最高達到了25米，由此產(chǎn)生的高差達到了50米，大廳兩側(cè)由于空間問題不能滿足使用汽車吊的條件。”回憶起當時的情形，楊亞記憶猶新。他們積極與業(yè)主溝通，在200噸行車上搭設盤扣式腳手架作為操作平臺，進行原位拼裝，既節(jié)約了成本，又保證了所有鋼構(gòu)件塔吊均可起吊。
鋼網(wǎng)殼上部為樓承板，混凝土厚度13厘米，跨度44米，最陡位置達到了60°，且存在多專業(yè)交叉施工和工序交接的困難。項目部精心策劃，采用“立體+平面”交叉作業(yè)方式，科學合理利用有限的施工時間和空間，做到各項施工有序銜接，提高了施工效率。經(jīng)過團結(jié)奮戰(zhàn)，今年6月5日，項目鋼網(wǎng)殼屋面提前25天順利合龍。
黨建引領(lǐng)充分煥發(fā)出項目的戰(zhàn)斗力。項目部成立“黨員技術(shù)攻堅隊”，負責在施工組織高效銜接上狠下功夫。以“黨建加速度”為思想引領(lǐng)，推動開展了 “奮力沖刺，完美收官”勞動競賽活動。項目成立了“黨員先鋒隊”“青年突擊隊”，激勵黨員干部鉚足干勁，勇于擔當，沖鋒在前。
依托工程技術(shù)創(chuàng)新，項目形成了深基坑開挖、高性能清水混凝土、曲面大跨度鋼結(jié)構(gòu)混凝土屋面、施工智能化監(jiān)控等關(guān)鍵理論和實踐應用技術(shù)，獲得國家發(fā)明專利1項、實用新型專利3項、公司級科技進步獎5項等榮譽，為類似工程的設計施工提供了借鑒。
時序更替中，始終不變的是奮進的身姿；歷史坐標上，始終清晰的是鏗鏘的足跡。
三年來，水電十一局人發(fā)揚工匠精神，踐行“誠信履約、安全履約、規(guī)范履約、優(yōu)質(zhì)履約”的理念，攻堅克難，勇毅前行，讓技術(shù)開花，用質(zhì)量證明，讓實力說話，在國家重大科技基礎(chǔ)設施建設中寫就新篇，為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展增添了新的光彩與力量。
“時空飛舟”，正如期而至。
他們的目標，是星辰和大海！
主基坑開挖
屋面鋼殼網(wǎng)施工
工程航拍
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