從北口大橋南岸橋下放眼望去，高達36.5米的南錨碇錨體矗立地面，猶如巨型秤砣，然而它僅是南錨碇的“冰山一角”。錨體坐落位置的地下，還深埋著一個平面尺寸如10個標準籃球場大小，深入地下61.5米，總重50萬噸的沉井。這是世界首例強潮河口深厚軟土層中建造的大型沉井。
南錨碇和北錨碇就像兩個拔河運動員一樣，共同拉起整座大橋的千鈞之力。要想把這個“大塊頭”沉入地下，復雜的地質條件成為項目團隊面對的關鍵難題。
“奶油”中挑戰超大型陸域沉井
“這樣的地質，我還是頭一次碰到。”在溫州待了9年的項目副經理湯立說道。大橋南錨碇位于入海口陸地上，勘查顯示淤泥地質土層達40米深，地基承載力低，沉井易突沉，下沉速度和姿態控制難度大。如何讓這“龐然大物”在軟弱如奶油的淤泥中“穩得住”,是湯立他們首要思考解決的一大難題。
沉井下沉的第一步首先要在陸地設計位置處理地基，改善軟土地質，拼裝沉井刃腳鋼殼，然后逐步接高沉井節段并下沉，通過循環往復接高下沉，完成整個沉井終沉。
“開始擔心地基承載力不夠，穩不住沉，后來又恐地基承載力太強，沉井又下不去，這是矛盾的，如《易經》中的陰陽，我們要剛柔并濟才可能解決得更好。”項目工程部長羅瀟說。
項目團隊堅持試驗先行，多次對多種地基處理方式調研，進行大量現場原位試驗及室內試驗，獲得土層準確參數，經對比分析決定終采用國內最長36米砂樁加固地表換填的方案改變地質結構，增強地基承載力，并有效防止承載力過大。2017年10月8日，沉井鋼殼成功組拼。
有了合適的地基，首節段下沉施工接踵而至。由于沉井尺寸較大，相當于薄板容易因撓度過大而開裂，且地基承載力不均，很易導致沉井傾斜，進而導致井壁開裂，對后續施工帶來致命威脅。
對此，項目部創新采用“十字拉槽加全斷面小鍋底開挖”工法，就像切蛋糕一樣，先從沉井中間劃一個十字，再從中間逐漸開挖，以達到平衡受力、防止開裂的目的，并在施工全程采用BIM技術動態監控，安裝300多個監控元器件，實時監控沉井姿態應力情況，實現沉井首次下沉“0”裂縫。
2018年5月15日，南錨碇沉井成功第一次下沉取得成功。
“四旋翼無人機”引發的靈感
結合工況，第二次下沉采用不排水下沉。在水下進行吸泥，作業環境未知，不可控因素多。施工前期，項目部采用BIM手段驗證施工方案的可行性，對沉井姿態、結構應力等指標實時監控，為沉井下沉做好了理論支撐。
然而第二次下沉沒多久，就遇到“下不去”的困境。眼看著工期一天一天拖延，時任項目常務副總工夏崟濠皺起眉頭。
原來，第二次下沉遇到了黏土淤泥層，不同于“奶油”的是，黏土淤泥層就像“橡皮糖”一樣，粘性較大，附著性較強。根據地質條件，項目團隊決定采用絞吸機作為第二次不排水下沉施工設備。但當時能找到的絞吸機多用于砂質地層，并無在黏土淤泥層中施工的先例。經試驗發現，現有設備根本無法有效吸泥。如何擺脫“橡皮糖”束縛，讓沉井穩步挺進，成了又一大難題。
夏崟濠帶領技術人員走訪了河南、湖南、湖北、山東等地多家廠商，考察了各種設備，均不能達到要求。
既然現有設備無法解決問題，項目部成立設備研發小組，踏上新型裝備研發之路。由四旋翼無人機得到靈感，項目部設計了“倒立的無人機”——“水下快速取土裝置”。此裝置由四個電機帶動四個絞吸頭，與無人機方向相反，向下絞吸。經過不斷測試和改進，設備最終研發成功。
在第二次下沉過程中，項目部自主研發的20臺“水下快速取土裝置”，用18臺龍門吊配合調動裝置，有效解決在黏土淤泥層中取土難問題。2018年10月25日，南錨碇沉井下沉9.58米，達到設計標高，第二次下沉施工圓滿結束。
大型鉆機變身“斜杠青年”
“又燒了。”2019年2月，隨著第三次下沉推進，沉井井孔水位也越來越深，“水下快速吸泥取土裝置”顯得力不存心，經研究發現，井孔水位達50米以上，越來越深，該裝置因其電機密封性不能承受深水水壓，經常造成電機燒壞。
如何解決呢？大家各執一詞。夏崟濠提出一個大膽想法：能否把專用于樁基施工的大型鉆機設備，配合移動臺車用于第三次水下沉井下沉取土？
“鉆機本來是為橋梁樁基鉆孔用的，而北口大橋要將其‘轉型’執行沉井下沉取土，這還是世界首次。鉆機只有鉆桿和鉆頭深入水下，應該能扛得住一切深水水壓。”沒有嘗試就沒有成功的可能性，大家說干就干！
項目部共投入22臺鉆機，配合移動臺車進行第三次下沉深水取土。鉆機鉆頭開鉆面積較大，按理說取土工效應該顯著。但是，“為何鉆這么久，吸出得大部分是清水，并未發現攜帶大量沙土？沉井還是下不去！”眼看工作無實質性進展，夏崟濠更加發愁。
原來，鉆機開鉆面積雖大，但針對粘性較大的淤泥，就像“和面機”一樣，只是讓黏土在原地打轉，并不能將黏土攪碎。且終沉階段為卵石層地質，進入卵石層2到5米不等，石頭強度高。投入大量資金配備的22臺鉆機剛剛“轉型”，就遭受重創，大家空歡喜一場。
“就這樣付之東流嗎？不行！”項目邀請了二航局技術中心、西南交大等博士專家，對大量取土裝備試驗研究，引進二航局隧道盾構機鉆頭并加以改進，增加鉆齒，并讓艙內水位保持不超過最高控制值的高水位，減少涌土，保證沉井結構安全，實現了泥漿源源不斷被吸出。
2020年3月5日, 經過四次接高和三次下沉，南錨碇沉井終于下沉到位。至4月12日，沉井封底和填倉混凝土全部澆筑完成，比原計劃工期提前完成。至此，南錨碇沉井如磐石一般深嵌在甌江南岸的深厚淤泥層中。它將承載著大橋主纜的拉力，挽住大橋的生命線。
“錨碇穩了，大橋基礎也就穩了！南錨沉井成功建造意義重大，深厚軟土層中成功建造超大型陸域沉井，為同類型超大沉井施工開辟了先河。”在北口大橋后續專題會上，與會專家如是評價。（何鴻鵬）