从北口大桥南岸桥下放眼望去，高达36.5米的南锚碇锚体矗立地面，犹如巨型秤砣，然而它仅是南锚碇的“冰山一角”。锚体坐落位置的地下，还深埋着一个平面尺寸如10个标准篮球场大小，深入地下61.5米，总重50万吨的沉井。这是世界首例强潮河口深厚软土层中建造的大型沉井。

南锚碇和北锚碇就像两个拔河运动员一样，共同拉起整座大桥的千钧之力。要想把这个“大块头”沉入地下，复杂的地质条件成为项目团队面对的关键难题。

“奶油”中挑战超大型陆域沉井

“这样的地质，我还是头一次碰到。”在温州待了9年的项目副经理汤立说道。大桥南锚碇位于入海口陆地上，勘查显示淤泥地质土层达40米深，地基承载力低，沉井易突沉，下沉速度和姿态控制难度大。如何让这“庞然大物”在软弱如奶油的淤泥中“稳得住”,是汤立他们首要思考解决的一大难题。

沉井下沉的第一步首先要在陆地设计位置处理地基，改善软土地质，拼装沉井刃脚钢壳，然后逐步接高沉井节段并下沉，通过循环往复接高下沉，完成整个沉井终沉。

“开始担心地基承载力不够，稳不住沉，后来又恐地基承载力太强，沉井又下不去，这是矛盾的，如《易经》中的阴阳，我们要刚柔并济才可能解决得更好。”项目工程部长罗潇说。

项目团队坚持试验先行，多次对多种地基处理方式调研，进行大量现场原位试验及室内试验，获得土层准确参数，经对比分析决定终采用国内最长36米砂桩加固地表换填的方案改变地质结构，增强地基承载力，并有效防止承载力过大。2017年10月8日，沉井钢壳成功组拼。

有了合适的地基，首节段下沉施工接踵而至。由于沉井尺寸较大，相当于薄板容易因挠度过大而开裂，且地基承载力不均，很易导致沉井倾斜，进而导致井壁开裂，对后续施工带来致命威胁。

对此，项目部创新采用“十字拉槽加全断面小锅底开挖”工法，就像切蛋糕一样，先从沉井中间划一个十字，再从中间逐渐开挖，以达到平衡受力、防止开裂的目的，并在施工全程采用BIM技术动态监控，安装300多个监控元器件，实时监控沉井姿态应力情况，实现沉井首次下沉“0”裂缝。

2018年5月15日，南锚碇沉井成功第一次下沉取得成功。

“四旋翼无人机”引发的灵感

结合工况，第二次下沉采用不排水下沉。在水下进行吸泥，作业环境未知，不可控因素多。施工前期，项目部采用BIM手段验证施工方案的可行性，对沉井姿态、结构应力等指标实时监控，为沉井下沉做好了理论支撑。

然而第二次下沉没多久，就遇到“下不去”的困境。眼看着工期一天一天拖延，时任项目常务副总工夏崟濠皱起眉头。

原来，第二次下沉遇到了黏土淤泥层，不同于“奶油”的是，黏土淤泥层就像“橡皮糖”一样，粘性较大，附着性较强。根据地质条件，项目团队决定采用绞吸机作为第二次不排水下沉施工设备。但当时能找到的绞吸机多用于砂质地层，并无在黏土淤泥层中施工的先例。经试验发现，现有设备根本无法有效吸泥。如何摆脱“橡皮糖”束缚，让沉井稳步挺进，成了又一大难题。

夏崟濠带领技术人员走访了河南、湖南、湖北、山东等地多家厂商，考察了各种设备，均不能达到要求。

既然现有设备无法解决问题，项目部成立设备研发小组，踏上新型装备研发之路。由四旋翼无人机得到灵感，项目部设计了“倒立的无人机”——“水下快速取土装置”。此装置由四个电机带动四个绞吸头，与无人机方向相反，向下绞吸。经过不断测试和改进，设备最终研发成功。

在第二次下沉过程中，项目部自主研发的20台“水下快速取土装置”，用18台龙门吊配合调动装置，有效解决在黏土淤泥层中取土难问题。2018年10月25日，南锚碇沉井下沉9.58米，达到设计标高，第二次下沉施工圆满结束。

大型钻机变身“斜杠青年”

“又烧了。”2019年2月，随着第三次下沉推进，沉井井孔水位也越来越深，“水下快速吸泥取土装置”显得力不存心，经研究发现，井孔水位达50米以上，越来越深，该装置因其电机密封性不能承受深水水压，经常造成电机烧坏。

如何解决呢？大家各执一词。夏崟濠提出一个大胆想法：能否把专用于桩基施工的大型钻机设备，配合移动台车用于第三次水下沉井下沉取土？

“钻机本来是为桥梁桩基钻孔用的，而北口大桥要将其‘转型’执行沉井下沉取土，这还是世界首次。钻机只有钻杆和钻头深入水下，应该能扛得住一切深水水压。”没有尝试就没有成功的可能性，大家说干就干！

项目部共投入22台钻机，配合移动台车进行第三次下沉深水取土。钻机钻头开钻面积较大，按理说取土工效应该显著。但是，“为何钻这么久，吸出得大部分是清水，并未发现携带大量沙土？沉井还是下不去！”眼看工作无实质性进展，夏崟濠更加发愁。

原来，钻机开钻面积虽大，但针对粘性较大的淤泥，就像“和面机”一样，只是让黏土在原地打转，并不能将黏土搅碎。且终沉阶段为卵石层地质，进入卵石层2到5米不等，石头强度高。投入大量资金配备的22台钻机刚刚“转型”，就遭受重创，大家空欢喜一场。

“就这样付之东流吗？不行！”项目邀请了二航局技术中心、西南交大等博士专家，对大量取土装备试验研究，引进二航局隧道盾构机钻头并加以改进，增加钻齿，并让舱内水位保持不超过最高控制值的高水位，减少涌土，保证沉井结构安全，实现了泥浆源源不断被吸出。

2020年3月5日, 经过四次接高和三次下沉，南锚碇沉井终于下沉到位。至4月12日，沉井封底和填仓混凝土全部浇筑完成，比原计划工期提前完成。至此，南锚碇沉井如磐石一般深嵌在瓯江南岸的深厚淤泥层中。它将承载着大桥主缆的拉力，挽住大桥的生命线。

“锚碇稳了，大桥基础也就稳了！南锚沉井成功建造意义重大，深厚软土层中成功建造超大型陆域沉井，为同类型超大沉井施工开辟了先河。”在北口大桥后续专题会上，与会专家如是评价。（何鸿鹏）