2025年11月26日，南京第六座免費(fèi)過江通道——新生圩長江大橋正式通車。浩蕩長江之上，又一道氣勢恢宏的“飛虹”橫空出世，成為連接南京主城、經(jīng)開區(qū)與江北新區(qū)的重要動脈，實現(xiàn)了市民過江時間從繞行近1小時縮短至10分鐘。
這座目前國內(nèi)最大跨徑的單跨吊鋼箱梁懸索橋，主跨達(dá)1760米，一跨躍江。而保證這座“巨龍”穩(wěn)立江天的關(guān)鍵，卻深埋于地下——一個如同巨型“秤砣”般的北錨碇，正靜靜地扎在長江北岸50米深的地下，以萬噸之力，牢牢“握”住主纜，拉起整座大橋。
這個“秤砣”的學(xué)名叫沉井，沉井下沉是北錨碇施工的重中之重。今天，讓我們聆聽它的建設(shè)者——中交二公局建橋人追述這部攻克世界級難題的橋梁科技創(chuàng)新史。
長江畔的“定海神針”
錨碇，顧名思義，就是大橋纜索的“扎根”之處。新生圩大橋的北錨碇，自重約50萬噸，是一個長70米、寬50米的巨型混凝土沉井，面積相當(dāng)于8個標(biāo)準(zhǔn)籃球場。它的使命，是被精準(zhǔn)下沉至地下50米深處——近17層樓的高度，用自身的巨大重量和與地層的摩擦力，抗衡主纜傳來的數(shù)萬噸拉力。
“北錨碇沉井的規(guī)模和深度，在世界同類項目中位居前列。”中交二公局仙新路項目經(jīng)理郝勝利介紹。然而，將這個數(shù)萬噸的“巨無霸”平穩(wěn)沉入復(fù)雜的地層，并確保其姿態(tài)精準(zhǔn)，是一項極具挑戰(zhàn)的任務(wù)。
施工需穿越不同土層，應(yīng)對豐富地下水，任何細(xì)微偏差都可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損或下沉停滯。中交二公局集結(jié)了曾參與南京棲霞山長江大橋、泰州大橋等多項超級工程的精銳團(tuán)隊，開啟了這場與地質(zhì)的精密對話。
三次接高，三次下沉
為了將大“秤砣”精準(zhǔn)打入地下，團(tuán)隊制定了“三次接高、三次下沉”的周密方案。
首次下沉，通過降水井降低地下水位，將沉井送至地下17.5米。項目總工李維生解釋這種工藝：“這種方法就是利用泥漿泵吸除泥土。簡單說，就像用高壓水槍在井底‘沖’出一個‘小鍋底’，形成集水坑，再向外輻射沖刷出幾條水溝，逐步均勻地切割、運(yùn)送并排出底部土體。隨著沉井入土加深，就自然形成了順暢的下沉軌道。”
吸泥作業(yè)需消耗大量水，為節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，項目沿沉井井壁和隔墻布置了高壓供水管和泥漿管，實現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，也方便了泥漿棄渣的集中處理。第二次下沉，他們轉(zhuǎn)而采用“帶水作業(yè)”，將泥漿泵沉入水下直接抽取泥漿，使沉井順利下沉至28.5米。
然而，下沉之路并非一帆風(fēng)順。第三次下沉施工正值酷暑，地表溫度時常突破50℃。隨著深度增加，土層與地下水的阻力越來越大，最下層的圓礫層質(zhì)地堅硬，穿越異常困難，下沉速度明顯放緩。
面對高溫和復(fù)雜地質(zhì)的雙重挑戰(zhàn)，經(jīng)過反復(fù)調(diào)研、論證，團(tuán)隊果斷決策：在第三次最關(guān)鍵的下沉階段，停止抽排水，全面轉(zhuǎn)為“不排水下沉”施工。他們在每個井口架設(shè)龍門吊，搭配吸泥效率更高的空氣吸泥機(jī)，同時向沉井內(nèi)注水，確保內(nèi)部水壓始終高于外部水土壓力，形成穩(wěn)定的“水壓平衡”，有效防止了施工風(fēng)險。
讓傳感器成為施工的“眼睛”
不排水下沉，意味著施工人員無法直視水下情況。如何在渾濁的泥水中，實現(xiàn)均勻、對稱取土，保持沉井平穩(wěn)垂直下沉？
“既然人眼看不準(zhǔn)，就讓傳感器來‘看’。”李維生提出了破題思路。很快，一套自主研發(fā)的“水下泥面精準(zhǔn)測控系統(tǒng)”投入使用。
他們在吸泥管底部裝上壓力傳感器，上方安裝位移傳感器。吸泥管觸底吸泥時，壓力數(shù)據(jù)與下移數(shù)據(jù)實時同步傳回控制系統(tǒng)，自動生成水下泥面的精確標(biāo)高。
自此，指揮人員通過屏幕就能清晰掌握水下取土的位置和厚度，指揮龍門吊移動，實現(xiàn)“指哪打哪”的均勻取土。渾濁的水下世界，第一次變得“透明”。
20次開啟“空氣幕”，行業(yè)首創(chuàng)
隨著沉井穿透更堅硬的中粗砂層，地層摩擦力劇增，沉井自重已難以驅(qū)動下沉。
團(tuán)隊將目光投向了一項助沉技術(shù)——“空氣幕”。其原理是在沉井井壁預(yù)埋帶小孔的管路，下沉困難時，向孔中噴射壓縮空氣，在井壁與土層間形成一層薄薄的空氣帷幕，極大減小摩擦阻力。
但傳統(tǒng)“空氣幕”氣孔極易被泥沙堵塞，項目團(tuán)隊大膽創(chuàng)新，采用高彈性橡膠圈覆蓋氣孔，解決了堵塞痼疾。“我們先后成功開啟‘空氣幕’20次，在本行業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)多次重復(fù)使用，達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先水平。”李維生自豪地說。這項改良，讓“空氣幕”從“一次性道具”變成了可反復(fù)使用的“助推神器”。
用數(shù)字孿生實現(xiàn)“毫米級”操控
錨碇作為大橋的“生命樁”，精度要求極高。項目依托“杜洪池勞模（工匠人才）創(chuàng)新工作室”進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)了“沉井自動化監(jiān)控系統(tǒng)”。
施工前，他們在沉井關(guān)鍵部位預(yù)埋大量傳感器。施工中，沉井的姿態(tài)、應(yīng)力、位移等數(shù)據(jù)連同三維圖像，實時傳輸至監(jiān)控中心。管理人員在電腦或手機(jī)上，就能像玩“模擬建設(shè)游戲”一樣，全方位監(jiān)控這個龐然大物的地下之旅。
結(jié)合實時數(shù)據(jù)，團(tuán)隊形成了一套集“偏吸泥、偏除土、空氣幕輔助、預(yù)埋射水管”于一體的“組合拳”式糾偏措施。最終，他們將這個萬噸沉井的中心偏差控制在驚人的2毫米以內(nèi)，垂直度達(dá)到1/5000，精度遠(yuǎn)超設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
2025年1月，以這項工程為核心的“華東區(qū)域跨長江懸索橋大型沉井施工關(guān)鍵技術(shù)研究”，榮獲中國公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎特等獎，并被認(rèn)定為國際領(lǐng)先水平。12月，以這項工程為核心的“超大跨度懸索橋設(shè)計與施工新方法新技術(shù)”，榮獲2025 年度中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎。
超級工程背后的團(tuán)結(jié)和堅守
沉井下沉的關(guān)鍵階段必須連續(xù)作業(yè)，不容停頓。施工人員需要24小時輪班值守，進(jìn)行不間斷作業(yè)和姿態(tài)監(jiān)測。
下沉施工期間，正逢疫情，而第二次下沉的關(guān)鍵階段又恰逢春節(jié)。管理人員與一線工人共90多人主動選擇留守工地。幾十雙眼睛日夜緊盯，共同“護(hù)送”沉井安全下沉。
項目部一半以上員工來自陜西。為了讓大家在異地他鄉(xiāng)感受到新年氛圍和家鄉(xiāng)味道，項目部組織了秦腔表演，一起制作陜西關(guān)中特色美食花饃，寫春聯(lián)、貼福字……整個施工過程中，項目工會全力做好后勤保障，每日三餐及夜宵都由專人趁熱送至現(xiàn)場，礦泉水、鹽汽水、毛巾、應(yīng)急藥品持續(xù)供應(yīng)。
“這是我們待過最有溫度、人情味最濃的項目。”畢業(yè)三年、五年甚至十年的小伙子們這樣感慨。
五年光陰，江風(fēng)從未停歇。它吹過建設(shè)者的面龐，也吹進(jìn)他們的心中，化作持續(xù)前行的動力，助推著他們，也助推著中國橋梁事業(yè)，堅定地走向更遠(yuǎn)的未來。
通訊員姬關(guān)敏 冉周權(quán)
校對 陶善工
