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中國再造奇跡工程,“建橋禁區(qū)”修建世界級橋梁
最后更新: 2019-08-27 09:54:48突破難關(guān) 頂“風(fēng)”建橋
平潭海峽公鐵兩用大橋的建設(shè)有兩大難,一是天上是終年肆虐的風(fēng),二是海底是萬年積累的硬。中國工程院七院士在考察后表示,“平潭海峽公鐵兩用大橋,其獨特的海峽環(huán)境,無論地質(zhì)條件的復(fù)雜程度,還是大風(fēng)、強(qiáng)浪、強(qiáng)涌、急流等海況的惡劣程度,均遠(yuǎn)超已建成的東海大橋、杭州灣大橋、青島灣大橋和港珠澳大橋?!?
平潭海峽與百慕大、好望角并稱世界三大風(fēng)口海域。據(jù)統(tǒng)計,這里常年6級風(fēng)以上天數(shù)高達(dá)300多天,7級以上大風(fēng)超過200天,臺風(fēng)年平均3.8次;一年2.5米以上涌浪天數(shù)占45%,浪高最大可達(dá)9.69米。比喻一下,6級風(fēng)舉傘步難行,7級迎風(fēng)走不動,8級風(fēng)吹樹枝斷,9級屋頂飛瓦片;而僅3米高的浪涌就像沸水“開了鍋”。
另外,平潭海峽的巖石被稱之為光板巖。千萬年來的海峽大風(fēng)帶動海涌淘走了海底的松散巖層,剩下的是硬度堪比鋼鐵的光板巖,基礎(chǔ)根本無處安放。另外,它們傾角不一,附近極可能潛伏著大大小小的堅硬孤石,讓工程師們捉摸不定。所以在海底每打一根樁還可能面臨不同的情況。
此后,工程師們對大橋的施工安全進(jìn)行了評估,總結(jié)了96個典型的危險源。從海上運輸,到橋墩的施工,再到斜拉索的張拉,都是“風(fēng)險極高”。但歷史使命,誰來擔(dān)綱?繼港珠澳大橋后,中鐵大橋局和鐵四院監(jiān)理再度“牽手”合作。“這是中國建橋史上一次新的長征”,大橋局董事長劉自明說。
首先為了克服風(fēng)浪,在大橋施工之前,施工人員在大橋橋址旁邊先用鋼管樁和桁架修建了一座全長7.5公里的棧橋,以降低施工的難度,提高安全性。棧橋扎40多米深的海底,可以抵御14級的臺風(fēng),這座臨時棧橋建設(shè)規(guī)模和難度都超過了許多橋梁。
平潭海峽公鐵兩用大橋的棧橋 圖源:網(wǎng)易,下同
不過,即便可以施工,在高風(fēng)險的海底環(huán)境建設(shè)困難仍可想而知。承建的中鐵大橋局在剛開始施工階段,就遇到了一個大難題。當(dāng)?shù)谝桓摴軜稑额^打進(jìn)堅硬的巖床1米深左右時,就被擠壓致嚴(yán)重變形,第一次嘗試宣告失敗。經(jīng)過幾個月的不斷測算,工程師研發(fā)出國內(nèi)首創(chuàng)了“深水裸巖區(qū)埋植式海上平臺”技術(shù)。
根據(jù)海底巖面地形定制4根長短不一的鋼管樁,工程師和建設(shè)者們用打樁船將鋼管樁放到預(yù)定位置,快速聯(lián)結(jié),形成一個臨時“板凳”。接著,下放預(yù)制的圓柱形鋼筋籠,并灌注混凝土,讓鋼管樁“黏”在海底巖石上。以此“小板凳”為起始小平臺,再向外擴(kuò)展為7人足球場大小的施工平臺。
海底巖面的鋼管樁
然而,由于海底巖層狀況復(fù)雜。面對脾氣倔硬的光板巖以及行蹤詭異的海底孤石,施工隊伍在過程中比得不僅是鉆探技術(shù),還要有強(qiáng)大的耐心。在艱辛及高風(fēng)險的條件下,他們打入了1865根樁。其中,最費神的一根從鉆進(jìn)到成樁竟花費了1年6個月。
除此之外,探摸水下情況、水下單元焊接等水下作業(yè)受到潮水風(fēng)浪影響,每次只能進(jìn)行20分鐘到半個小時;根據(jù)規(guī)范要求大于6級風(fēng)現(xiàn)場起重吊裝不能作業(yè),一年中只120天可以有效作業(yè);大橋的在建過程要承受住最高17級風(fēng)力的考驗等等這些看來似乎不可能完成的任務(wù),也被逐一攻克。
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