多項世界第一造出杭州灣跨海大橋
其實(shí),就在蘇通大橋大橋建成的時候,另外一座更加被世界矚目的大橋提前亮相了,這就是5月1日剛剛通車的杭州灣跨海大橋,這座全世界最長的跨海大橋總長36公里,北起嘉興市海鹽,南至寧波慈溪,由國內(nèi)自行設(shè)計、自行管理、自行建造、自行投資,然而,就是這樣一個特大工程,僅用3年零7個月就實(shí)現(xiàn)全橋貫通,并提前8個月完成全線通車,現(xiàn)在就來領(lǐng)略一下這個世界之最的風(fēng)采。
中國長三角南翼獨(dú)特的漏斗狀海灣被喻為世界三大強(qiáng)潮海灣之一,這里有全世界規(guī)模最大、最壯觀,同時也最為兇險的潮汛——錢江潮,這里地質(zhì)氣象條件惡劣,曾被稱為人類工程難以逾越的海灣,然而今天,同樣在這里,卻優(yōu)美橫跨了國內(nèi)第一個明確提出設(shè)計使用壽命大于等于一百年的橋——杭州灣跨海大橋。
那么這座大橋,究竟要靠什么來經(jīng)受杭州灣的百年考驗(yàn)?
世界第一的“放氣”施工工藝
2003年9月,杭州灣跨海大橋進(jìn)行正式開工前的試驗(yàn)鉆,然而試驗(yàn)的結(jié)果卻讓所有工程技術(shù)人員為之震驚。
杭州灣跨海大橋工程指揮部工程師徐永剛:“它下面富藏著淺層氣分布、天氣然,它給施工帶來了很大的難度!
原來經(jīng)過試驗(yàn)勘查發(fā)現(xiàn),杭州灣南岸10公里處密布著一萬年以上深達(dá)50米,面積2500多平方公里的淺層氣。
杭州灣跨海大橋指揮部的總工程師呂忠達(dá):“建橋史上這么大規(guī)模的有氣是沒有的,第一次,施工破壞力非常大,一不小心就井噴,一燒起來施工的船舶就燒掉了,生命就危機(jī)了!
發(fā)現(xiàn)的淺層氣與幾年前重慶開縣“12.23”井噴事故造成巨大人員傷亡的天然氣相同,在淺層氣密布的海上施工,如履薄冰,施工安全遭到嚴(yán)重威脅,那么,橋還要不要建?
面對國際橋梁界從未遇的先例,大橋技術(shù)人員決定智闖地雷陣,開創(chuàng)性地探索出“有控放氣”的安全施工工藝,所謂有控放氣就是在施工過程中,將安裝了壓力閥的細(xì)管,鉆入天然氣密集區(qū)域,有控制地使氣體慢慢排出,這樣的施工工藝,在世界同類地理條件下史無前例,而世界最長的跨海大橋,也終免于夭折在正式開工前。
世界第一的“定海神針”——整樁螺旋鋼管樁
淺層氣問題被攻克后的第二個月,大橋終于順利開工,萬丈高樓平地起,建橋,也要從最基礎(chǔ)的樁基談起。
杭州灣跨海大橋工程指揮部副總工程師朱瑤宏:“當(dāng)時為了這個橋的打樁,我們首先做實(shí)驗(yàn),我們選定了幾個區(qū)域,然后進(jìn)行了五組試樁,我們選了很多樁型,各種樁我們做了試驗(yàn)!
杭州灣跨海大橋工程指揮部副總工程師方明山:“在杭州灣就是一根筷子的概念,隨便折一下就折斷了!
那么究竟什么樣的橋樁,才可以勝任杭州灣下百年大計呢?
呂忠達(dá):“最后我們選定了一個完全是自主創(chuàng)新的技術(shù),我們叫整樁螺旋鋼管樁,像這種做法可以講在國內(nèi)外橋梁界前所未有!
杭州灣跨海大橋最終所采用的橋樁它重達(dá)70逾噸,最大直徑1.6米,單樁最大長度89米,豎起來相當(dāng)于三十多層的高樓,因此它也被業(yè)界形象地比喻為世界第一“定海神針”。
樁是選定了,但在這世界上獨(dú)一無二的橋樁面前,現(xiàn)有的打樁設(shè)備可是望塵莫及了,如何才能將幾千枚“定海神針”穩(wěn)穩(wěn)沉樁于杭州灣深海,無疑又成為橫亙在建設(shè)者面前的巨大難題。
杭州灣跨海大橋工程指揮部副總工程師朱瑤宏:“一般的打樁船,當(dāng)時也就是八十年代從日本引進(jìn)的打樁船,它能打的重量有限,架高大概也就是六十多米,我們這個地區(qū)需要打八十米的樁,打整樁,當(dāng)時有的設(shè)備不能滿足打樁的要求。”
同時,由于每根橋樁的傾斜角度,都會因不同的載荷需求而有所不同,因此在杭州灣惡劣的風(fēng)浪流條件下,穩(wěn)定的打樁駐位也尤其重要,但是在每天兩漲兩落的潮汐干擾下,傳統(tǒng)打樁船似乎更加難以勝任杭州灣海域的作業(yè)要求。
朱瑤宏:“這個地區(qū)打樁船始終就穩(wěn)不住,打的樁沒有一根在我想要的位置,最大潮差7.5米,這個狀態(tài)下,一天可能還沒等到你對好位,潮水就下去了,船的位置自己就變化了,所以這個地區(qū)非常需要一個快速打樁技術(shù),它容不得你慢慢對!
于是,一艘為杭州灣跨海大橋量身定制的打樁船,海力801被研發(fā)出來,海力801是目前亞洲最大最先進(jìn)的打樁船,它長80米、寬30米,獨(dú)有的7個10噸重海軍錨及4根液壓錨錠樁更是極好地適應(yīng)了,杭州灣惡劣的施工條件。
朱瑤宏:“它很穩(wěn),一次對位,船對一次位就可以把一個樁打進(jìn)去,原來是一根樁對一次位,它的效率、它的結(jié)構(gòu)思想不一樣,它可以360度全回轉(zhuǎn),還有不同的角度,前傾斜、后傾斜,它都可以滿足,這個打樁的效率是成倍的提高,最高記錄,一天打過十六根樁,就把5000多根樁的效率和工期大大的提高了!
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