小清河復航工程航拍 范成濤 攝
連日來,山東小清河復航工程濟南港主城港區熱鬧非凡,建設者正進行傳輸網管道鋪設施工,標志著我國最大內河航運工程的“神經系統”——智慧化航道建設已全面開啟。大明湖畔,清照故居,發源于濟南四大泉群的小清河即將迎來新生。
2019年,鐵建投資作為聯合體牽頭人中標山東省小清河復航工程PPP項目。黃河流域首個“河海直達”大通道、我國內河航道投資最大項目、山東省航運史上建設內容最多、最復雜工程……一系列標簽讓該項目備受關注。
首戰告捷 打贏應急防汛攻堅戰
2020年6月25日,小清河復航項目壽光段最后一段疏浚作業順利完成,標志著該項目防洪工程提前完工,圓滿完成了山東省委、省政府確定的節點目標任務。
因屬平原河流,原小清河河道淤塞,排水不暢。2018年“溫比亞”、2019年“利奇馬”臺風過境,小清河流域洪澇災害嚴重,給沿河群眾生命財產造成重大損失。兩年累計受災人口1280多萬人,直接經濟損失達620多億元。為切實提升水利設施的防洪標準,及早根治水患,小清河防洪綜合治理工程被山東省列為2020年“頭號工程”。
開挖、出泥一體化的絞吸船 王偉 攝
為達成6月30日前實現金家橋閘以上113千米河道按23米底寬擴挖、金家橋閘以下56千米河道全斷面疏浚的目標,鐵建投資組織參建的中國鐵建港航局、中國鐵建大橋局、中鐵十四局、中鐵二十五局迅速調整施工計劃,統籌抓好疫情防控和復工達產,全線進場施工人員高峰時超過3000人,共配置絞吸船、長臂挖掘機、泥駁等各類機械2153臺(套),根據“上蓄、中滯、下排”的治理原則和“截流、擴挖、分洪、固尾”的治理思路,累計干挖土方1260萬方、疏浚1243萬方,圓滿實現2020年防洪綜合治理工程目標。
建好“節拍器” 為通江達海保駕護航
如果說源遠流長的小清河是一曲美妙音樂,那么全線2座節制閘、4座船閘就是控調音樂的節拍器,承擔著調洪、灌溉、治澇、通航等多種功能。
由中鐵二十五局承建的新建柴莊節制閘,是小清河全線首座節制閘。該閘由上下游連接段、閘室段、消力池段組成,利用閘門啟閉調節上游水位和下泄流量。在建設過程中,該閘距離南水北調輸水管道僅8米,不僅要在小清河原有河道上排架17米長高大模板,還需在閘墩施工中一次性澆筑430方混凝土。該集團在節制閘前后建立起長達297米的導流明渠將河水引向另一側;另一方面,他們在基坑四周打了78個降水井,并將原河道土層挖低7米,并進行混凝土澆筑,相當于在上面加上“防水膜”,從而達到防水排水、快速施工的目的,為工程建設創造了有利條件。
新建柴莊節制閘 張家寶 攝
由中國鐵建港航局承建的金家橋船閘是全線首座主體完工的船閘,按Ⅱ級船閘標準建設,閘室有效尺寸長280米、寬34米、高10余米,船閘集水運、景觀、旅游于一體,建成后對帶動地方經濟發展、促進旅游多樣化具有重要意義。小清河復航工程全線有4座船閘,船閘全部位于黃河流域,土質以砂土、粘性土為主,開挖難度較大。為破解施工難題,參建單位首先在船閘主體結構內打設近100口降水管井,成功實現土方開挖之前降低土壤含水量;閘室底板及墻身采用跳倉施工增加施工作業面,同時增加施工模板,形成施工流水節拍,保證了閘室結構施工進度。目前,4座船閘主體已基本完工,開始進入閘門安裝階段。
統籌綠色發展兩大主題 全面優化航道設計施工
航道工程是小清河建設的另一重點。按照規劃,小清河全線需建設可通航1000噸級貨船的Ⅲ級航道169.2公里,尺度最低標準為水深3.2米、底寬45米。
在航道建設過程中,建設者參考借鑒京杭運河護坡結構對航道護坡常用的材料、工藝等進行優化,改為易施工、省成本的模袋混凝土護坡,無需干地施工條件,減少了圍堰施工工序,大大提高了施工效率。
小清河航道工程航拍 卞江 攝
河流水系是生態系統的重要組成部分,傳統灰白色的混凝土護坡嚴重破壞生物系統對水體污染物質的截流和吸附作用,易造成水環境惡化。為加強河流水生態保護,鐵四院在小清河復航工程邊坡設計上采用“預制+綠化”相結合方式,即在常水位以上的土質邊坡上設置生態連鎖塊,在連鎖塊內部均采用植草護坡將生態環保設計和生態防護設計完美結合在一起,做到工程防護與景觀和諧共存。
G18、G516橋跨小清河施工現場 卞江 攝
小清河原有各類型橋梁眾多,為了滿足Ⅲ級航道通航要求,建設者在全線新建、改建橋梁39座。中國鐵建大橋局發揮橋梁工程專業優勢,提前建設大型箱梁預制廠,配足上齊設備人員,合理優化工序,實現了“拆舊改新”的快速推進。目前,全線27座橋梁已完成下部結構施工,9座橋梁已完成上部結構施工。
智慧系統加持 開創航道運營維管新典范
該工程立項之初便高度重視數字化、智能化建設,航道指揮中心利用最先進的數字孿生技術,以數字化方式創建小清河航道物理實體的虛擬模型,與真實小清河航道及船閘場景基本一致。使用“虛實融合、以虛控實”的雙向數據迭代交互優化,大大提高了航道智慧管理的精準定位能力和應急響應效率。
小清河智慧航道概念圖
該項目數字航道工程主要包括感知網(航道視頻監控系統(CCTV)、航標遙測遙報系統、水文遙測遙報系統、船閘氣象采集系統、船舶交通管理系統(VTS)、船舶自動識別系統(AIS)和電子航道圖)、傳輸網系統、硬件及機房配套設施、船閘控制系統工程、外接電工程施工等支持保障系統,由中鐵十四局承建,將實現更加實時、高效、智能、直觀、便捷、以人為本的小清河航道智慧管理與服務目標。
另外,在船閘聯合調度方面,小清河實現復航后,取消ETC過閘收費,將其功能全部融合于“掌上小清河”APP軟件。船員可以預先通過“掌上小清河”APP進行首閘申報,可以實現一次報港、多次過閘,支付方式支持微信、支付寶等,極大方便了船戶支付,簡化了報港登記流程,提高了船舶過閘效率。
按照工期計劃,小清河復航工程將于2023年6月建成通航。工程建成后,將成為貫穿山東省中部工業走廊的內河水運大通道,也是濟南核心區直通海洋的對外開放通道。
海河聯運、通江達海指日可待!