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建桥禁区创造多项桥梁之最

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原标题:建桥禁区创造多项桥梁之最

图为合龙前的平潭海峡公铁两用大桥。欧阳耀坤摄

本报记者 陈 瑜

    从岸边向海中延伸的桥墩和塔柱犹如长龙卧波,在蓝天白云碧波底色下,9月25日贯通的世界最长、国内首座跨海峡公铁大桥——平潭海峡公铁两用大桥展示美丽的身姿。

    大风呼啸,潮汐汹涌,濒临太平洋西部台风和地震多发地带,桥址处于世界三大风暴海域之一,尤其是波流力的影响是长江等内河桥梁的10倍以上,大桥也被认为是“世界在建难度最大的海峡大桥”。

    该桥由中铁大桥院设计、中铁大桥局建设施工。历时近6年,建设者在“建桥禁区”创造出多项之“最”:最大钻孔桩——直径达4.9米,最大吊桩,最复杂海况,最大用钢量——与20个鸟巢用钢量相当。

施工平台从“小板凳”扩展成足球场

    2013年施工伊始,工程人员遇到了一个大难题:当第一根钢管桩桩头打进坚硬的岩床1米深左右时,被挤压致严重变形。

    这是以往施工中没有遇到的新情况,也是该桥施工中必须解决的第一大难题——平潭海峡的岩石被称为光板岩,海峡大风带动海涌淘走了海底的松散岩层,剩下的是硬度堪比钢铁的光板岩。

    中铁大桥局副总工程师王东辉告诉记者,措施之一是在国内首创了“深水裸岩区埋置式海上平台”技术:根据海底岩面地形定制4根长短不一的钢管桩,工程师和建设者们用打桩船将钢管桩放到预定位置,快速联结,形成一个临时“板凳”。接着,下放预制的圆柱形钢筋笼,并灌注混凝土,让钢管桩“黏”在海底岩石上。以此“小板凳”为起始小平台,再向外扩展为7人足球场大小的施工平台。

    打桩阶段,多功能全回旋式起重兼打桩船“海力801”将一般打桩定位精度控制在20厘米以内,满足了工程对精度的高要求。

    为解决4.9米超大直径钻孔桩钻孔难题,大桥局还自主研发了世界最先进的KTY5000型液压动力头钻机,将18根平均桩长达62.3米、直径4.9米的目前世界上直径最大的嵌岩桩,插入45米海水下的海床里,成为激流暗涌下岿然不动的“定海神针”。

“超级大力士”海上搭建桥梁

    “大桥地处武夷山脉与台湾海峡间,正处在一个喇叭口。有时看似风平浪静,但突然一个浪涌上来,能将钢缆都扯断。福建省每年60%的海上事故都发生在这片海域。”中铁大桥局副总经理张红心说,2015年以来桥址海域已发生台风18次。

    因为建设环境非常恶劣,传统的散件安装方式已不能满足要求,只能通过工厂化、大型化、整孔架设安装,在工厂整体制造总拼,然后经约1000公里海运至桥位处。这项技术填补了我国斜拉桥大节段钢桁梁整孔吊装架设的技术空白。

    为降低海上施工安全风险,中铁大桥局历时3年、耗资数3.6亿元打造了“大桥海鸥号”自航双臂架变幅式起重船,起重能力相当于2400辆小轿车的重量,主钩起升高度相当于39层楼高,是国内起重量最大、起升高度最高的双臂架起重船,堪称海上桥梁施工的巨无霸和超级大力士。

“火眼金睛”精准指导工程建设

    每天早上起床后、晚上睡觉前看海洋天气预报,而且提前看将近一个星期的天气预报,已成为大桥项目部三分部常务副经理杨党国的习惯。

    如果风大,钢梁起吊后摆幅就大,风浪大时,摆幅可达十几米。根据国家相关法律法规规定,塔吊作业要求在6级风以内。然而根据统计,大桥施工海域每年6级以上大风超过300天,如何科学利用天窗时间进行施工显得尤为重要。

    杨党国说,国家和地方天气和海洋预报覆盖范围过于宽泛,无法精确到桥址。为了精准指导工程建设,中铁大桥局桥科院结合国家和地方的预报,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,有效指导了现场施工调度。2018年底大桥首个航道桥合龙,需要将一块470吨的钢桁梁吊装到桥梁上。建设者们提前一周锁定黄金期,赶在起风前顺利将合龙段提升到位。

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