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跨越海峡的世界级桥梁:平潭海峡公铁两用大桥

作者: 来源:福州新闻网 时间:2019-08-21
编辑:庄玮 点击数: 字号:

跨越海峡的世界级桥梁:平潭海峡公铁两用大桥

从海面上看正在建设中的平潭公铁两用海峡大桥 丁波 摄

一桥飞架南北,天堑变通途。在被称为“建桥禁区”的世界三大风口海域之一的平潭海峡,一座飞桥宛如白龙,蜿蜒于海天之间。这就是国内首座公铁两用跨海峡大桥——平潭海峡公铁两用大桥,建成后将是亚洲最大的跨海峡公铁两用大桥。

平潭海峡公铁两用大桥是正在建设的福州至平潭铁路、长乐至平潭高速公路的关键性控制工程。该桥于2013年11月动工建设,平潭海峡公铁两用大桥下层为时速200公里的双线一级铁路,上层为时速100公里的6车道高速公路。目前大桥的四座航(水)道桥中已有三座完成合拢,最后一座鼓屿门斜拉桥也将于9月底完成合拢,11月底跨海大桥具备铺架条件,2020年2月份福平铁路全线铺通。大桥建成之后,福州到平潭将会从现在的一个半小时缩短为半小时,“半小时生活圈”的形成必然为平潭国际旅游岛的发展形成强大助力。

平潭海峡公铁两用大桥建设条件远比东海大桥、杭州湾跨海大桥和港珠澳大桥恶劣,建造难度和风险更大,是目前世界上在建的建造难度最大的海峡大桥。

跨越海峡的世界级桥梁:平潭海峡公铁两用大桥

中铁大桥局打造的“大桥海鸥号”自航双臂架变幅式起重船 丁波 摄

突破难关 顶风建桥

平潭海峡公铁两用大桥所在海峡,与百慕大、好望角并称世界三大风口海域,风大、水深、浪高、海底还有坚硬的岩石。据统计,这里常年6级风以上的天数高达300多天,7级以上大风超过200天,浪高最大可达9.69米,台风年平均3.8次。

在如此恶劣的海洋环境下建一座跨海大桥,还是公铁两用大桥,困难可想而知。在刚开始施工阶段,大桥建设就遇到了一个大难题,大桥穿越的岛屿两侧海床几乎全是坚硬如刚铁的岩石,当第一根钢管桩桩头打进岩床1米深左右时,就被挤压致严重变形,第一次尝试宣告失败。经过几个月的不断测算,工程师研发出了“深水裸岩区埋植式海上平台”技术,根据海底岩面地形定制4根长短不一的钢管桩,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。这项海底裸岩上的“搭板凳”的技术是国内首创,既加快了建桥速度,又降低了桥梁建设成本。

除此之外,探摸水下情况、水下单元焊接等水下作业受到潮水风浪影响,每次只能进行20分钟到半个小时;根据规范要求大于6级风现场起重吊装不能作业,一年中只120天可以有效作业;大桥的在建过程要承受住最高17级风力的考验等等这些看来似乎不可能完成的任务,都被一一攻克。

跨越海峡的世界级桥梁:平潭海峡公铁两用大桥

正在建设中的铁路桥 刘中桓 摄

多个首创技术刷新建桥史

当记者乘坐升降梯到达接近30层楼高的桥面上,大风吹得人都站不稳,而福建福平铁路公司福平指挥部指挥长刘志军却告诉我们,这是一年中条件最好的施工天气。为了应对海上的恶劣环境,降低施工安全风险,提高施工工效,工厂化、大型化、整孔架设安装成为必然的选择。但是焊接完成后的整孔钢梁重量超过1000吨,而且要在大风环境中起吊,需要在本身重量上增加将近一倍的重量才能保证吊装过程的稳定,也就是说,要吊起3000吨以上的重量在空中完成精准搭建,当时并没有起重船能完成这项工作。

为此,施工单位中铁大桥局历时3年、耗资3.4亿打造了造桥“神器”——“大桥海鸥号”自航双臂架变幅式起重船,起重能力达3600吨,相当于 2400辆小轿车的重量,主钩起升高度达110米,相当于 39层楼高,该技术是国内首创。

2018年1月22日,“大桥海鸥号”起重船将吊重3400吨的钢桁梁稳稳架设到墩顶,平潭海峡公铁两用大桥完成了最重钢桁梁的架设,同时也打破世界桥梁整孔钢桁梁架设的最重纪录。

除此之外,为解决4.5米超大直径钻孔桩钻孔难题,还自主研发了世界最先进的KTY5000型液压动力头钻机,将18根直径4.5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”。

据介绍,在建设过程中,还首次采用钢桁梁全工厂化整体节段全焊制造技术、首次采用两节间整体大节段对称悬臂架设施工工艺、首次采用钢桁梁整节段全断面合龙技术,以上施工技术均为国内首创。

目前,这座大桥从新结构、新工艺、新方法等方面已申报了12项专利,是一座创新型的大桥。大桥的建设将为今后规划建设的跨海峡工程积累宝贵经验,同时,通过海上桥梁施工定额跟踪测定,为我国海峡大桥建设提供了投资依据。(郑窈)

跨越海峡的世界级桥梁:平潭海峡公铁两用大桥

正在建设中的鼓屿门斜拉桥将于9月合拢 丁波 摄

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