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[桥梁施工] 央视专题报道平潭公铁大桥!看苍茫海峡即将变通途

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龙行天下 发表于 2019-5-28 12:07:00 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

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中国的桥梁建设者如何克服种种困难,花费七年时间建造一座世界最长的公路、铁路跨海大桥。昨日,央视科教频道《走近科学》栏目带你跨越海峡,一览大桥壮丽风采以及大桥建设者是如何攻坚克难……▼



这是中国正在建造的又一个超级工程,平潭海峡公路铁路两用大桥,目前工程建设已进行了五年多,大桥全长16.34千米,是中国第一座跨海公路铁路两用大桥,也是目前世界上在建的最长的公铁两用跨海大桥。平潭海峡公铁大桥全桥混凝土用量280万立方米,全桥用钢总量120万吨,创世界建桥工程史钢材用量之最。

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平潭海峡公铁两用大桥(资料图)

福建平潭岛面积近270平方千米,它东距台湾新竹港仅68海里,是中国大陆距台湾最近处,是对台经贸和人文交往的重要窗口。
新建的福州至平潭的福平铁路,将为平潭综合实验区的发展注入新的动力。这条铁路需要通过一座公铁两用桥梁,跨越平潭海峡,从长乐松下镇为起点,要跨越海峡中四座岛屿、四个航道,最终抵达平潭岛。平潭海峡公铁大桥,设计为上下两层,下层为时速200千米双线铁路,上层为时速100千米的6车道高速公路。海峡大桥公路铁路两用,对大桥受到外荷载时抵抗变形能力的刚度要求更高。而且得确保桥下能通航大型船舶,还得考虑自然条件、造价等,因此,桥型和材料的选择,要综合各种因素,才能达到理想要求。

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公铁大桥侧面航拍(资料图)

2020年平潭海峡公铁大桥建成通车后将成为世界建桥史上又一座里程碑。2013年11月,大桥开工建设,那时工程建设者没想到前所未有的艰难会远远超出他们想象,并伴随他们未来几年的日日夜夜。“施工过程当中,我们面对各种各样的困难。”中铁大桥局平潭海峡公铁大桥项目经理张红心说。“我们因为现场干活,跟风和浪涌有很大的关系,我每天起来的第一件事情就是看我们的天气预报。”中铁大桥局平潭海峡公铁大桥项目常务副经理肖世波说。恶劣的自然条件带来巨大的建造难度和风险,使这里被视为建桥禁区。平潭海峡是世界三大风口海域之一,风大、浪高、流急、水深。


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大桥所在位置风大浪高、水深、流急“我们常说的三大风口,也就是世界航海史上三大鬼门关,一个北慕大,再一个好望角,再就是是台湾海峡。”张红心说,这边就是台湾海峡的组成部分。这里每年七级以上大风天数超过200天,六级以上大风天数超过300天,浪高7米,最大流速每秒3.09米,施工水域最深达45米,潮水落差7米。每年还有六七个台风经过,恶劣的气候、海况使每年有效施工作业时间只有120多天,大桥所处海域水下不良的地质条件,更让大桥基础施工带来巨大挑战。


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平潭海峡公铁两用大桥效果图

大桥每个桥墩的基础是由数十根不同直径的钻孔桩来支撑,每根钻孔桩的施工,先将一个空心钢护筒用液压冲击锤打入海床下10多米稳定后,然后钻机进入钢护筒钻孔,深入海床下60多米到坚硬的花岗岩层。成孔后再灌注水下混凝土成桩,这样才能最终成为一根稳固的钻孔桩。碰上海底不良地质,还要抗击大风大浪,要将1800多根钻孔桩嵌入海床下60多米深处的花岗岩层,无疑是一项异常艰巨的工程。正是这个桥墩基础中有一根桩从插打钢护筒到最后成桩耗费了16个月,可见桩基施工的艰难。50根直径4.9米的钻孔桩是目前国内桥梁施工中直径最大的桥梁工程桩。钻孔桩直径越大,也给钻孔带来相应的难度,之前的装备无法胜任,每一项艰难的工程都是对我国工程装备制造的提升。

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公铁大桥局和国内顶尖钻机制造机构联合科研攻关,自主研发制造出达到世界先进水平的钻机,一次性全断面,最大成孔直径可达5米,钻孔深度可达180米,从此解决了我国海上大直径钻孔成桩施工的难题。到2017年11月,1800多根钻孔桩的施工,历经4年全部完成。千里之行始于足下,千里长桥始于基础,桩基的完成让工程进度加速了,新的挑战也接踵而来。平潭海峡海风劲吹,海潮汹涌。2018年4月,大桥最后一座围堰吊装到位。为建造跨越海峡的大桥,总共设置了113座围堰,随着围堰全部安装就绪,大桥终于结束了深水施工工程,全面转为上部结构施工。大桥通航的三座斜拉桥和非通航孔桥的梁体采用的是钢桁梁,这些钢桁梁体量巨大。钢梁节段28米长,上部宽36米,重量1100吨,是在工厂里制造焊接完成,然后通过海运,运输到施工现场吊装。斜拉桥钢桁梁整孔大节段焊接,整节段对称悬臂架设吊装,使我国斜拉桥工程技术又上一新台阶。大桥的组成部分除了钢桁梁的斜拉桥,还有近3000米长的简支钢桁梁非通航孔桥,这里采用的钢桁梁体积和重量比斜拉桥所用的更大,需要加设26节80米长、近1800吨和8节88米长、近200吨的钢梁。

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海峡公铁两用大桥(资料图)

在平潭海峡复杂的环境中,如何将它起吊近百米,安全准确地落在桥墩上无疑又是一个巨大的难题。作为施工单位的中铁大桥局,历史3年,耗资3.6亿,打造了海上架桥“神器”——大桥海鸥号双臂架起重船。大桥海鸥号起重船起重能力达3600吨,相当于2000多辆小轿车的重量,主钩起升高度110米,相当于39层高,是目前国内起重量最大、起升高度最高的双臂架起重船。平潭海峡的天气、风浪、流速等因素严重制约着工程进度,并带来施工风险。为了精准指导工程建设,公铁大桥科学研究院的科研人员结合国家和地方预报,自主研发了一套环境综合监测系统,对桥址海域的天气和海况进行实时监测。几年的监测实践,基于大量监测数据提出的研究成果,也成为我国今后跨海桥梁设计和安全施工控制的重要依据。大桥通车的日子正一天天临近,那将是苍茫海峡成为通途的时刻,在被称为建桥禁区的平潭海峡,中国的建设者用智慧和汗水再一次成就工程奇迹。

来源:CCTV《走进科学》


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