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同济博士杨钊:盾构隧道工程王牌人物

在职博士网    zzb.china-b.com    发布时间:2014年09月28日    来源:

    杨钊仿佛是在加速成长。这个同济大学岩土工程专业毕业的博士,1984年出生,16岁读大学,23岁硕士毕业就结了婚,26岁博士毕业时,孩子已经学着叫“爸爸”了。

    博士毕业后,杨钊进了二航局技术中心,被派到南京纬三路过江通道的工地上。毕业之前就曾听导师孙钧院士多次提到过这个工程,当初选择二航局,一个很重要的原因就是想参与这个目前国内地质条件最复杂的盾构隧道工程。

    仿佛是如愿以偿,但当他第一次站在工地上的时候,却一点也轻松不起来。

    理想与现实的距离

    虽然早有思想准备,刚到工地时杨钊还是感到很压抑。家刚刚搬到武汉,孩子刚刚一岁,实在放心不下。师兄弟不是当老师,就是进了设计院、研究院,好像那才是理所当然的好工作。一次,他问师弟愿不愿意到二航局上班,师弟挺实在:“一般同济的博士,肯定是不愿意到施工单位的。”杨钊郁闷了好几天。

    工地的同事们不知道他来干什么,他不知道自己能干什么。他觉得自己就像一个陌生人闯入一桌互相熟识的人的酒席,有点手足无措。

    而同济博士、院士弟子的“帽子”也不好戴。别人以为他什么都懂,可他觉得自己什么都不懂。刚开始做基坑工程,他负责主体结构的模板支撑体系设计。理论计算对他来讲很简单,但一动手,头就大了。工地上的很多东西,他听说过却没见过,比如对拉螺杆,具体长什么样子还真不清楚。为此,他专门跑到附近的房建工地上,见了实物才弄明白。

    在设计过程中,杨钊摸着了门道:找民工队长。他把设计的方案告诉队长,问他这样设计在施工时有没有困难,认真听取他的想法。一来二去,和民工队长成了朋友,自己的工作也顺畅多了。

    创新的最佳场所

    过江通道盾构施工,要用泥浆将刀盘切削下来的渣土带出,处理这些体量巨大的泥浆和渣土是个难题。杨钊琢磨,可否采用一套洗砂机,对泥水分离站分离出的混着砂石的渣土进行筛选。河砂和碎石都是良好的建材,回收利用不仅能大幅降低施工成本,还可以保护环境。反复思考后,他向项目部提出了设置洗砂机的方案。

    洗砂系统很快建了起来,盾构机的输泥管与泥水处理设备相连接,为工程制造了一个高效的循环系统:泥浆裹挟着江底的“来客”,在这里变成了大小均匀的碎石、干净的河砂,稍作处理后可直接用于现场施工;经过“净化”的泥浆泛着咖啡般的光泽,指标符合要求后再次被送入江底,开始了下一个循环。

    看到自己的想法在工地上一点一点舒展开,成为工程不可或缺的一环,杨钊非常有成就感。

    与科研院所比起来,工地生活无疑要艰苦得多。正常情况下,杨钊每天十几个小时盯在施工现场,而掘进遇到困难时,则要24小时守在指挥中心或盾构机操作室里。实在困得不行了,就找张椅子靠在墙角打个盹。有一次,杨钊的妻子从武汉赶到南京去看他,满心期待下班后能见上一面,不巧当天工程出现险情,处理完时已是第二天早晨,她也该坐火车回去了。

    但将十年所学运用于实践是他的理想。他知道,在我们所处的这个行业,工地才具有创新的种子萌发的最佳土壤,因为这里有无法模拟的施工环境、配套齐全的机械设备,更重要的是,这里有解决问题的更为迫切需求。在这里,想法的实现有可能触手可及,理论也能以看得见的速度被现实论证。他希望自己能够同时拥有理论与实践,成为受人尊敬的、真正的专家。

    杨钊有不少同学在科研院所从事盾构施工技术研究,但他相信,有了这几年的工地经历,在面对相关技术难题时,自己是说话最有底气的。

    工地最实在的回报

    2012年6月,毕业不到两年的杨钊被任命为二航局南京纬三路项目部副总工、盾构工区总工,担负起该工程技术含量最高的部分——盾构工区的技术与质量管理。此外,他还带了三个徒弟,两个硕士一个本科生。

    对于三个刚走出校门的徒弟,他的要求很直白:踏实、认真、书本与工地结合、真心想干出点东西。

    徒弟们很快就体会到了这句话的分量。刀盘结泥饼是困扰盾构掘进的难题之一,杨钊布置任务,让徒弟们统计结泥饼的所有原因。徒弟们热情很高,埋头找书、查文献,很快就信心满满地去“交作业”。哪知杨钊对结果并不满意,他说:“你们在书上找到的这些,有些本身就是错的,有些说得很宽泛,对施工的指导性不强。”有一本书提到:“岩石或土中的粘土矿物含量超过25%时,结成泥饼的可能性增大。”针对这句话,杨钊要求徒弟们把该项目的地勘资料找出来,将超过25%粘土含量的地层全部标出来,然后结合渣样对当前地层粘土具体含量进行判断。

    在杨钊的督促下,徒弟们硬着头皮动手做。工作完成后,他们发现自己不仅对盾构机设备有了全新的认识,而且第一次将书本上的知识结合自己的分析,用到了施工现场。

    隧道的不断掘进带来种种技术难题。在这些难题的过程中,杨钊将前人的经验通过理论分析,拓展到本工程,制定了详细的施工方案,并及时跟进、总结,形成了自己的经验。工地博士得天独厚的优势促使他顺利完成了“城市大断面盾构隧道施工技术调研”等三项课题,并参与了中国交建“复合地质条件下大型过江盾构成套技术研究”课题。

    杨钊说,他的目标是通过参与纬三路过江通道工程,解决盾构隧道相关技术难题,掌握施工项目的现场管理,最终能够承担起大型隧道项目的技术管理工作。他相信这个目标并不遥远。

    这就是工地给他的最实在的回报。

    南京纬三路过江通道工程项目简介

    南京纬三路过江通道工程采用双管双层、X型8车道盾构隧道方案,连接南京主城区与浦口规划新市区中心,是南京主城快速路道路规划的连接长江南北两岸的主要通道,是南京主城“经九纬六”主干道系统的一部分。线路长度约7公里,设计行车时速80公里。

    南京纬三路过江通道项目总投资概算56.7亿元,该项目由中国交建、南京市公路建设处与南京浦口区国有资产经营有限公司共同投资,其中中国交建出资70%。

    该工程开挖直径达15米,是目前世界上最大的盾构隧道之一。盾构隧道施工中存在三高,水压高(高达0.74MPa)、石英含量高(高达65%)、管片拼装精度高。江底隧道覆土厚度浅。盾构一次掘进距离长达4135米。隧道长距离穿越高石英含量的砂卵石层及复合地层,并可能存在不明障碍物;深基坑所处地层全部为饱和含水软土、粉细砂层。工程技术含量高,施工风险大。本工程涉及多个施工区段和众多专项施工技术,综合性强;周边环境复杂,不确定因素多,组织协调难度大。

    工程技术难点主要有:适应地质条件的盾构机刀盘、刀具设计;高水压作业条件下的盾构机密封设计;复合地层的盾构掘进;长距离盾构掘进泥水管理;地连墙在高水压粉细砂层中成槽;超深高压旋喷桩地层加固。

发布者:gaoyu

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