入秋的漁梁洲，建設者們的熱情持續高漲。在中交二航局投資建設的華中地區首條內河沉管隧道——襄陽市東西軸線魚梁洲段東汊工區乾塢預製場內，建設者們正在為沉管浮運做最後的衝刺。
9月1日，一個令人振奮的消息傳來，中交二航局順利完成輕質混凝土預製產品試驗，並將大批量投入生產，沉管浮運安裝後，項目部將迎來國內首例泡沫混凝土水下應用工程。
這，給建設者們吃了一顆定心丸。
被譽為“千里漢江第一隧”的襄陽市東西軸線項目全長5.4公里，其中，明挖隧道長4.4公里，沉管隧道長1公里，是目前國內整體建設規模最大的內河沉管隧道，通車後將進一步提升襄陽“七省通衢”的交通作用。“沉管隧道設計使用壽命是100年，而漢江岸堤的回填和沉管頂部的回淤容易造成各管節差異沉降，是影響隧道結構安全運營的最大不確定因素。”項目總工孫曉偉説。
沉管隧道投入使用後，所處區域不僅要滿足2000噸級船舶通航，還要能抵禦50年一遇的洪水，因此這條“長龍”需要沉放於近16米深的河牀裏。沉管所在河牀為淤泥區，當沉管就位後便會陸續回淤，十多米厚的淤泥會為沉管帶來較大的荷載。能不能尋找一種高強輕質材料替代這些淤泥？項目部組織材料和結構專家開展研討。首先這種材料要比水重、比淤泥輕，浸水後重量控制在每立方米1200千克至1400千克範圍內，使其如輕盈的鎧甲，包裹在沉管四周，以此化解荷載風險；其次在投入使用後百年內要能夠持續運用，且不能污染水環境。
經過反覆試驗比選和研究，基於之前港珠澳大橋研發經驗以及其他應用案例，研發團隊將目光鎖定在泡沫混凝土上。泡沫混凝土的主體是水泥，具有重度可調、成本合理、環保耐久的特點，符合預期三大目標，但在水下應用卻是首次。為此，研發團隊與中國地質大學泡沫混凝土的研發團隊進行科研合作。起初，研發團隊認為採用煤渣作為細骨料代替細砂效果會更好，因為煤渣比較輕盈，同時可以循環利用固體廢棄物，有利於環保，並且資源充足，成本更低。但在試驗過程中，研發團隊發現，煤渣本身是一種多孔隙結構材料，吸水量大，浸水後的重量超過了每立方米1400千克的上限，不符合減載要求。
如何解決這一問題？這成為建設者主攻的方向。
大家再次開啓頭腦風暴，除了吃飯睡覺，就是查閲相關文獻和做試驗，有人提出了從發泡設備入手。經過比選，項目部購買了發泡更多更細的高性能進口發泡槍，使氣泡能更好地與其他材料結合，閉合更多的氣泡。但試驗結果顯示，雖然在一定程度上降低了浸水後的重量，但還是有部分氣泡因不穩定而破裂進水，導致試塊有一定的沉降，研發再次陷入僵局。
“咱們自己有一個外加劑生產廠，可不可以從發泡劑入手？”研發負責人朱志剛博士有了新想法。從亂麻中找到了線頭，隨即，研發團隊便利用生產基地及中國地質大學的分析設備，通過近一個半月、上百次的研發試驗，終於研製出了高性能專用發泡劑與增粘劑。新型發泡劑與增粘劑的添加，使得泡沫混凝土的飽水容重控制在每立方米1300千克左右，並且一次性澆築高度由常規的0.4米突破至0.9米甚至更高；沉管頂部水的壓強為0.5兆帕，而試塊能抗住3.2兆帕以上的壓強，既起到了減載效果，也提升了抗壓能力與使用壽命。
沉管減載泡沫輕質混凝土的成功研發，有效保證了沉管的使用壽命。通過新材料、新工藝建造出來的“輕鎧甲”，為以後沉管減載結構提出了一種新思路。
【來源：湖北日報】
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