福建平潭:跨海建桥刷新两项世界纪录 超级工程如何应对超级挑战

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平潭海峡公铁两用大桥工程二分部施工现场,左面远方为大练岛,右面为苏澳镇 邹家骅摄
平潭海峡公铁两用大桥工程二分部施工现场,左面远方为大练岛,右面为苏澳镇 邹家骅摄
来源:人民网-福建频道  2017年04月24日09:03

航拍平潭海峡公铁两用大桥(余杉芳制图)

人民网平潭4月24日电(张子剑 邹家骅 兰志飞)在平潭岛西北角有一座普通的小镇叫做苏澳镇,在这座普通的小镇上,一项世界级工程——平潭海峡公铁两用跨海大桥,正在这里紧锣密鼓地施工。

创多项之最 刷新两项世界纪录的超级工程

盛世造桥,当代的神州大地上,已有一批世界级高难度桥梁崛起,而平潭海峡公铁两用跨海大桥(以下简称“大桥”),则再次创下了我国乃至世界桥梁史上多项之最。

大桥全长16.3公里,总投资约147亿元。它是新建的福州至平潭铁路、长乐至平潭高速公路的关键性控制工程,是我国第一座公铁两用跨海大桥,也是世界在建难度最大的海峡大桥,它的建设实现了平潭铁路“零”的突破。

大桥从长乐松下镇入海,经过四座岛屿,跨越平潭海峡,从苏澳镇上平潭岛。大桥主塔采用 4.5米直径钻孔桩,是目前世界桥梁建设史上最大直径桩基。此外,大桥整钢横梁长88米,也刷新了杭州湾跨海大桥的最大长度箱梁50米的纪录。

设计上,大桥的下层是时速200公里的双线I级铁路,上层为时速100公里的六车道高速公路。大桥建成后,将再一次拉近福州与平潭之间的距离。

跨海建桥 大风呼啸、台风多发、浪高潮急、困难重重

超级工程意味着超级挑战。跨海建桥面临种种困难,而平潭岛及平潭海峡特殊的自然环境更是给大桥施工设下了重重阻碍。

“已建成的跨海大桥中,从未有如此差的地质条件。”大桥工程二分部总工程师张立东坦言。

大风呼啸,台风多发,浪高潮急,这样的天气是当地的“家常便饭”。

据当地官方及施工单位统计,大桥所在之处,一年6级以上大风最多达300天以上,7级以上大风最多234天,8级以上大风最多100多天。平均每年3.8次台风,一年内2.5米以上大浪达200天,潮差高达7米。

面对极其恶劣的地质气象水文环境,一年中,工程海上可施工天数不到120天。为了抢在天气尚可时抓紧施工,加班加点甚至彻夜通宵都是常有的事。

“最艰苦的时候,连续一星期晚上没怎么睡觉”,工程二分部现场副总经理吴彦章说。他从2014年6月加入“战斗”以来,每年只有在春节时才能回家一趟。

此外,特殊的地理位置与环境,致使钢构件腐蚀严重。“尽管已经做过四次防腐蚀处理,但壁厚3.5毫米的钢管,一年多时间就腐蚀殆尽。”在施工现场,张立东指着施工平台一处即将更换的钢管说,“在正常的自然环境下,钢管的腐蚀速度是0.5毫米一年。”

而让工程师们更加头疼的,是桥位处海底的地质环境。

在工程二分部,张立东展示了一块从桥位处海底钻取出的岩石样本。“这块岩石的强度达到200兆帕,相当于钢铁一样的强度。岩面倾斜度也非常大,最大处甚至超过了45度。”张立东说,“传统插打法无法将钢管桩插入海床。”

攻克难关 “世界第一”是这样“炼”成的

面对这片茫茫大海,又没有前人的经验可以借鉴,如何打下桩基、立起桥墩,建成“世界第一”呢?

“我们借助了高校、专家的科研力量”,张立东说,“应用了目前亚洲最先进的打桩‘船雄程一号’,还研究出在打桩船锤头中加入合金元素。”

由此,施工团队成功战胜了地质挑战。

在此过程中,施工团队研发出了钢混组合平台新型实用专利,并在国内首次应用。这种被称为“石头上种树”的技术手段,帮助施工团队在海浪中搭台。

利用打桩船将钢管桩放到预定位置,浅埋入岩,连接横梁,造出一个临时“板凳”。借风平浪静之机,下放预制的圆柱形钢筋笼,并灌注混凝土,让钢管桩“脚下生根”,为钢护筒“外穿铠甲”,使“小板凳”扩展为深水裸岩钻孔施工平台,使桩基和桥墩施工有了施展武艺的空间。

万事开头难,施工团队仅建造第一个钻孔桩施工建设平台就用时一年多。不过,突破了层层阻碍后,施工进展就顺利了很多。目前,大桥水下工程全部完工,正在进行铁路梁架设、公路墩身施工等作业,预计大桥整体工程将于2019年完工通车。

这,对于张立东而言,无疑是天大的好消息。他是2013年第一批抵达苏澳镇开展施工的人员之一。在工程建设的初期,身为工程师的他亲力亲为,甚至数次冒着生命危险奋战于建桥第一线。离家4年了,同妻儿相距千里,他的QQ签名上留有四个字:归心似箭。

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(责编:林东晓、张子剑)