一千八百吨“钢铁巨人”扎根伶仃洋,工程难度不亚于港珠澳大桥

如果说港珠澳大桥最牛的部分是海底隧道,那么正在建设的深中通道则创造了另一个世界奇迹。那就是世界最高海上悬索桥,高度相当于90层的摩天大楼。

一千八百吨“钢铁巨人”扎根伶仃洋,工程难度不亚于港珠澳大桥

在讲大桥前我们先了解下深中通道,深中通道是连通广东省深圳市和中山市的一座跨海大桥。全长24公里,属于世界级桥、岛、隧、地下互通集群工程。其中海底隧道段总长6.8公里,最宽处约70米,采用双向八车道高速公路建设标准。无论在长度还是宽度上,均超越港珠澳大桥海底隧道。

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隧道两端各设置一处人工岛,东人工岛长625米,宽100米,西人工岛长625米,最宽处为456米,海域面积25.3万平方米,相当于19个国际标准足球场。

与港珠澳大桥人工岛不同的是,深中通道西人工岛采用了分水效果较好的菱形,形似中国传统的风筝,这样可以最大限度减少阻水效应。这也是为当地特殊的海域环境专门设计。

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除了跨海大桥常见的隧道与人工岛外,深中通道最牛的部分则属于伶仃洋大桥。大桥为580米、1666米、580米的三跨全漂浮式悬索桥。主塔高度270米相当于90层楼高,大桥净通航高度为76.5米,桥面至水面高度91米,可以容纳10万吨级船舶航行。

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作为整个大桥的关键性工程,伶仃洋大桥在建设中也遇到不少难题。主塔越高意味着水下承桩要更加稳固。目前主流海底桥桩建设方案有多种,如果水深较浅则采用堆砌法施工。水深较深则釆用沉箱法施工。如果海底有大量淤泥,则要把承桩打入海床内部。如果海床距离海面太深,则依靠淤泥之间的摩擦力为承桩提供横向支撑力。

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无论使用哪种方法,目的是将打入海底的几十根承桩相互连接,最终组合成一个巨型基桩。

不过伶仃洋大桥主塔建设却无法采用这三种方法。大桥主塔高度达到270米,别说在海底,就是陆地上打这种基桩工程量也非常庞大。传统海底打桩法根本无法确保伶仃洋大桥主塔稳定性,最终大桥寿命也会急剧缩减。

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对此工程师想到了另一个方法,能不能在海底沉入一个巨型钢箱,然后将海底承桩与其连接,让钢箱来承受海底暗流以及腐蚀问题。这样不仅为大桥提供了稳定性,还能作为桥梁的永久性防撞设施,最大限度降低船舶对桥墩的损伤,可谓一举多得。

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工人们建造的箱体最高17.6米,壁厚2.5米,外围直径为41.1米。总体约有六层居民楼那么高,近似两个篮球场地,是一个重达一千八百吨之多的庞然大物。

当钢箱沉入海底后会进行封闭处理,然后抽干箱内的海水,使其成为一个小型人工岛。它也是主塔基桩的核心部分,被誉为海中螺母,是伶仃洋大桥寿命达到上百年的重要装备。

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不过如此巨大的钢结构如何下沉也是一大难题,伶仃洋大桥施工区域属于台风多发地,海面风浪大且临近伶仃洋航道,这为钢箱的精准安装带来了极大考验。

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为了确保顺利施工,相关部门专门召开研讨会,对附近船只进行限速行驶,以减少海水波动对钢箱下沉时的精度影响。此外,在下沉中工程师采用了3200吨“长大海升号”起重船。该起重船由我国青岛武船重工打造,吊臂长135米,可一次性吊起11架空客A380,这也是目前亚洲最大的起重船。

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由于《长大海升号》本身就比较庞大,在大海中非常稳固,而且起吊的钢箱只有起重船最大起吊重量的一半多,沉箱在下沉过程中。起重船有效解决了海风波浪、海水流速等诸多因素影响,既保证了钢箱优质高效下沉,又确保了下沉精度。

一千八百吨“钢铁巨人”扎根伶仃洋,工程难度不亚于港珠澳大桥

经过紧张施工后,2019年11月6日,伶仃洋大桥西索塔首个钢箱与28根群桩基础精准落位结合。800吨的钢铁巨人也顺利扎根伶仃洋海底,为大桥桥塔提供有有力保障。

目前桥墩承台正在紧张有序施工中,未来我们将看到世界上最高的海上桥塔在这里诞生。此外该施工法也为以后台湾大桥建设提供了技术经验。

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除了伶仃洋大桥外,深中通道海底隧道建设也是一大难题。由于它比港珠澳大桥海底隧道更宽更长,也被誉为目前为止世界上技术难度最大的工程之一。工程师又将如何解决这些技术难题?欢迎感兴趣的读者朋友评论。

来源:行星创客

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