杭州灣跨海大橋
——世界最長的跨海大橋
工程總投資:160億元
工程期限:1993年——2008年
杭州灣跨海大橋北通航孔,采用主跨448米的鉆石型雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,可通過35000噸級船舶。兩座主塔高187米。
錢塘江,發(fā)源于安徽黃山,縱貫浙北地區(qū)14個縣市。因水道曲折,形如反寫的“之”字,故又稱之江、浙江。蜿蜒迤邐的錢塘江在奔流500多公里后,最終經(jīng)杭州灣匯入大海。杭州灣以壯觀的錢塘海潮聞名天下,北宋文學(xué)家蘇東坡曾以“八月十八潮,壯觀天下無?!眮硇稳?。不過蘇學(xué)士絕然不會想到,在他身后一千年,會有一個更加壯麗的人造奇觀,從杭州灣上躍海而出,這就是世界最長的跨海大橋——杭州灣跨海大橋。
杭州灣跨海大橋工程自2003年6月8日正式奠基,于2008年5月1日正式通車。大橋北起嘉興海鹽市乍浦港以西6公里的鄭家埭村,南至寧波市慈溪庵東鎮(zhèn)水路灣,橋身整體呈S形,全長36公里,由327米長的南北引橋、1486米長的南北通航孔橋和34.187公里長的高架橋面組成,總長相當(dāng)于21座武漢長江大橋,足以讓世界百米冠軍全速跑上一個小時!大橋總投資約114億元,設(shè)計壽命100年以上,可以抵御12級臺風(fēng)和強烈海潮的沖擊。橋面為雙向六車道高速公路,路基寬度35米,設(shè)計時速100公里。兩邊設(shè)有3米寬的緊急停車帶,車子發(fā)生故障后可以緊急靠邊停泊。
大橋設(shè)有北、南兩個通航孔,其中北通航孔采用主跨448米的鉆石型雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,可通過35000噸級船舶,兩座主塔高187米;南通航孔采用A型單塔單索面鋼箱梁斜拉橋,可通過3000噸級船舶,一座主塔高202米。在大橋中部,離南岸大約14公里處的海里,還建有一個萬余平方米的海中平臺,面積略大于足球場。該平臺距大橋約150米左右,用匝道與大橋相連。在施工期間作為施工平臺,大橋建成以后作為海中交通服務(wù)的救援平臺。平臺上有一個高高的觀光塔,游客既可俯瞰波瀾洶涌的大海,也可以一覽大橋的雄姿。
大橋北岸連接線自西塘橋互通接入滬杭高速步云樞紐,總長29.1公里,投資額17.8億元。大橋南岸連接線自慈溪庵東互通接入寧波繞城高速公路,總長55.3公里,投資額34.3億元。大橋和兩岸連接線總投資約160億元,項目資本金主要由寧波與嘉興地方政府及民間企業(yè)出資,其余65%來著銀行貸款。根據(jù)審批,大橋收費年限為30年,收費標(biāo)準(zhǔn)為80元/輛,預(yù)計2009年通過大橋日車流量可達5.2萬輛,2015年達8萬輛,2027年達9.6萬輛;用十五年的時間可收回全部的投資成本。
杭州灣跨海大橋技術(shù)復(fù)雜、工程浩大,創(chuàng)下多項世界紀錄,在五年建設(shè)工期中,共消耗鋼材76.9萬噸,超過三峽工程的用鋼量;消耗水泥129.1萬噸,可裝滿400列火車。此外還有木材1.91萬立方米,石油瀝青1.16萬噸,混凝土240萬立方米。施工人員共在海中打下鋼管樁5513根、鉆孔樁3550根,其中最大的一根鋼管樁直徑1.6米、樁長約89.5米,重量超過74噸,其鋼管樁工程規(guī)模創(chuàng)下世界紀錄。大橋沿線在管樁基礎(chǔ)上,共澆筑承臺1272座,每座面積相當(dāng)于一個籃球場,高度超過兩層樓;澆筑高架墩身1428座,為國內(nèi)特大型橋梁之最。大橋水中引橋區(qū)共有540片70米×16米箱梁,單片重達2180噸,采用整孔制、運、架一體化方案,為此特別研制了世界最大的1600噸級架橋機和亞洲最大的3000噸級海上起吊船。
大橋北通航孔橋
杭州灣跨海大橋還是一座“數(shù)字化大橋”??蒲袉挝焕糜布敖涌诩夹g(shù)、網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖像圖形技術(shù),建立了一套大橋管理養(yǎng)護系統(tǒng),整座大橋設(shè)置中央監(jiān)視系統(tǒng),平均每1公里就有1對監(jiān)視器。對整體橋梁部位進行的結(jié)構(gòu)分解,形成22949個結(jié)構(gòu)構(gòu)件,并將采集數(shù)據(jù)的625張表與其相關(guān)聯(lián),提供一個完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化檢索方式;集成統(tǒng)一工程通訊及網(wǎng)絡(luò)的組建,極大降低了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本;實現(xiàn)長距離的多點無線視頻圖像傳輸及回送。這樣,不僅大橋可進行科學(xué)合理的維護管理,而且大橋"身體"的健康狀況也在實時掌握中。
杭州灣地區(qū)氣候復(fù)雜多變,這里與巴西的亞馬遜河河口、印度的恒河河口被并稱為世界三大強潮海灣,每秒最大流速達6米;每天兩次潮漲潮落,最高潮汛水位達7.2米,潮水落差4-6米,由此形成壯觀的錢塘潮;這里也是強臺風(fēng)經(jīng)常光顧的區(qū)域,平均每年夏季有臺風(fēng)2次以上。惡劣的施工條件使全年有效工作日不足180天,其工程難度可想而知??梢哉f建設(shè)杭州灣跨海大橋,是世界建橋史上的一項偉大創(chuàng)舉和建設(shè)奇跡。在這項世界級橋梁工程建成通車后,從寧波到上海的路程將縮短120多公里,時間只需2個小時,每年平均減少運費20多億元。在不久的將來,環(huán)繞著杭州灣,將形成一個由上海、嘉興、杭州、紹興、寧波、舟山組成的大型都市圈,大橋?qū)τ谕苿娱L三角區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。
前期籌備工作長達十年
寧波與上海密切關(guān)系,現(xiàn)在的上海人中,有三分之一祖籍來自寧波,由此可見一斑。然而自古以來,寧波與上海的交通卻受杭州灣天塹阻隔。兩座城市的直線距離盡管只有100多公里,但如果從海上走,傍晚5點開船,第二天早上六七點才能到。選擇陸路,就必須繞經(jīng)杭州才能到上海,沿著杭州灣勾勒出一個大大的V字,全程超過350公里;坐火車得6個小時,即便是高速公路也得耗費4個小時以上的時間。
慈溪是寧波緊鄰杭州灣的一個縣級市,早在上世紀80年代,慈溪的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)蓬勃發(fā)展,它們大多與上海的大企業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系,頻繁地往返于寧波和上海,使慈溪人深感交通問題已經(jīng)成為阻礙寧波經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。在上世紀80年代末的慈溪市人代會上,開始有代表提出建造杭州灣大橋的設(shè)想。1992年10月,中央決定加快上海浦東開發(fā)開放速度,盡快把上海打造成國際金融貿(mào)易中心。如何解決杭州灣阻隔,打開浦東南大門,快捷溝通“上?!獙幉ā钡耐ǖ绬栴},開始被提上議事日程。1993年6月9日,寧波市計委有關(guān)人士起草了一份“建設(shè)杭州灣通道對接軌浦東和加快長江三角洲及東南沿海地區(qū)重要性”的內(nèi)部材料。1994年2月17日,寧波市“兩會”結(jié)束后,寧波成立了杭州灣大橋前期工作領(lǐng)導(dǎo)小組,并開始了長達八年的項目論證工作。
能否在海上造橋,不是隨便拍拍腦袋就能決定的。要打開寧波的“北大門”,究竟是建橋?還是挖隧道?巨大的問號攔在眾人面前。1994年4月,寧波市政府委托世界著名橋梁專家——林同炎院士和李國豪院士進行預(yù)可行性研究,并邀請國家計委、交通部、橋梁專家和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門參與,開設(shè)了關(guān)于杭州灣大橋?qū)Ξ?dāng)?shù)亟?jīng)濟、交通、地質(zhì)、水文等多項領(lǐng)域的課題研究。當(dāng)時,林同炎和李國豪,盡管都已八十多歲,但兩位老人仍堅持前往杭州灣,親自乘坐氣墊船進行考察。他們一致認為,在杭州灣建橋,技術(shù)上沒有問題。
在杭州灣大橋的選址問題上,曾有7個方案:南岸雖一直定在慈溪,卻在70公里的北岸選址上搖擺不定。綜合考慮水文地質(zhì)及通航等綜合因素,最終勝出的是乍浦方案。其實不僅在橋址選擇上如此“難產(chǎn)”,在此之前,杭州灣大橋還差點“胎死腹中”。當(dāng)1993年寧波市政府正式提議建橋時,浙江省內(nèi)還有另外3個跨越杭州灣的通道方案也開始了論證,而寧波由于技術(shù)難度太大,處于非常不利的地位。經(jīng)過7年多的深入研究和多方爭取,直至2000年6月21日,浙江省政府第37次常務(wù)會議,才作出了建設(shè)杭州灣跨海大橋的決定,并且明確指出“杭州灣大通道位置選擇確定為北接乍浦、南接慈溪庵東鎮(zhèn)方案……通道建設(shè)以寧波為主”。杭州灣大橋選址問題,終于塵埃落定。
2001年2月20日,由浙江省計委、交通廳主持召開的“杭州灣通道預(yù)可補充報告(隧道方案)評審會”上,與會專家一致認為大橋方案優(yōu)于隧道方案,因為隧道造價是建橋的2倍,且技術(shù)難度更大。當(dāng)年4月23日,交通部報國家計委的函中明確提出“同意建設(shè)杭州灣交通通道工程”,并首次提出將名稱改為“杭州灣跨海大橋工程”。2001年年底,通過招標(biāo),確定由中交公路規(guī)劃設(shè)計院、中鐵大橋勘測設(shè)計院和交通部三航院聯(lián)合承擔(dān)杭州灣大橋的設(shè)計任務(wù),總設(shè)計師為中交公路規(guī)劃設(shè)計院副總工程師王仁貴。2002年4月30日國務(wù)院正式批準(zhǔn)大橋立項,其后開始前期準(zhǔn)備工程。
2003年6月8日,工程舉行奠基儀式,第一根鉆孔灌注樁在南岸灘涂區(qū)開始施工,正式拉開了杭州灣跨海大橋的建設(shè)大幕。工程主要由中鐵大橋局、中鐵二局、中鐵四局、廣東長大、中港二航局 等單位負責(zé)施工,施工人員數(shù)量近萬人。
大橋會影響舉世奇觀錢塘潮嗎?
在天下奇觀錢塘潮上,建一座世界最長的跨海大橋,兩大景觀是相得益彰,還是此消彼長?這不僅牽動著普通百姓的心,也引起中央領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注。在第一次研究大橋項目的國務(wù)院總理辦公會議上,時任國務(wù)院總理的朱镕基特別詢問:跨海大橋會不會影響錢塘潮?
工程指揮部迅速委托浙江省水利水電河口海岸研究設(shè)計院就此作專門研究。研究人員根據(jù)最新的水文資料和海底地形圖,完全按照杭州灣海床實際建造巨大模型,模型的上邊界是上海市金山衛(wèi),下邊界是蕭山的老鹽倉。與實際不同的是,大模型中已建起了長長的杭州灣公路大橋。科研人員可直觀地看到大橋?qū)Τ彼挠绊懀哄X江潮還是在高陽山一帶起潮,在八堡、新倉一帶成為壯觀的“交叉潮”,在鹽官形成整齊的“一線潮”,在老鹽倉出現(xiàn)“回頭潮”。經(jīng)9個多月的科學(xué)測量和計算后,結(jié)論為錢塘潮起潮地點在大橋上游尚有30多公里。建橋前,鹽官的潮頭高度在2米至2.5米之間;建橋后,鹽官的潮頭高度的降低不會超過2厘米,肉眼完全看不出來。
淺海區(qū)橋墩施工,旁邊是長達10公里的施工棧橋。
解決施工攔路虎
杭州灣大橋作為世界級工程,在建設(shè)過程中解決了諸多棘手的技術(shù)問題。大橋建設(shè)者們獲得了250多項技術(shù)革新,取得了以9大核心技術(shù)為代表的自主創(chuàng)新成果,有6項關(guān)鍵技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。向交通部申報17項大橋工程關(guān)鍵性科研立項項目,在國內(nèi)橋梁界也是少見的。
杭州灣地區(qū)地質(zhì)復(fù)雜,大橋南岸有長達10公里的灘涂區(qū),施工設(shè)備、車輛、船只難以進入。而且在淺灘地表以下50-60米的區(qū)域里,零星分布著壽命1萬年以上的淺層沼氣。這些施工時從海底不斷冒出的淺層沼氣有井噴和燃燒的風(fēng)險;厲害時,能從海底沖出海面二三十米,把施工船沖翻,嚴重影響大橋施工。指揮部組織的專題研究小組在深入研究后,決定在海底約5米厚的沙土層最高點打孔,然后把裝有氣壓閥的小管道鉆入天然氣田來控制放氣。放氣還要掌握好節(jié)奏,不能太急太快,因為放得多會造成地面沉降。在灘涂區(qū)的鉆孔灌注樁施工中,通過增加泥漿的比重來平衡氣壓。這種施工工藝在世界同類地理條件中還是首創(chuàng)。針對灘涂區(qū)車輛難以進入的問題,中鐵四局花費1.68億元建造了10公里長的施工棧橋,解決了灘涂施工難題。
淺海打樁
在淺灘橋墩施工中采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),而杭州灣軟土層厚度超過30米,下方巖石層又深達160多米,為了確保大橋的安全牢固性,又避免高成本和高技術(shù)風(fēng)險,大橋采用了打摩擦樁的方案,也就是利用泥土的包圍摩擦來固定樁身橋體。打樁鉆孔時為防止淤泥反復(fù)淤積,需要先打下直徑3.1米、長52米的鋼護筒,然后用直徑20多厘米、長100米的鉆桿帶動鉆頭向下鉆進,起鉆后下鋼筋籠,最后澆筑混凝土;五根直徑2.5米的鉆孔灌注樁才能組成一個橋墩。前所未遇的打樁難度使得施工隊在動工之初僅僅打一個樁就要花費10至15天。而施工隊伍熟悉了打樁工作之后,每3到4天就能鉆成一個孔,之后用1天下鋼筋籠、1天澆筑混凝土,做好一個樁的時間比最初減少了三分之二。在施工高峰期,南岸有多達34臺鉆機同時工作—中鐵四局16臺,中鐵二局6臺,中鐵十九局12臺。大橋的橋墩、承臺就這樣沿著灘涂一點點、一節(jié)節(jié)地向海里推進。
梁上架梁
杭州灣跨海大橋在灘涂區(qū)部分的橋身,使用的是50米跨度混凝土箱梁,每片重達1430噸。而早先修建的施工棧橋承重能力也只有500噸,根本無法將箱梁運進灘涂。為此,施工人員想到了“梁上架梁”的施工方法。就是在已經(jīng)架好的梁上,用架梁機把新箱梁運送到前端,逐步推進架設(shè)。
梁上架梁是成熟技術(shù),但是目前國內(nèi)采用的梁上運梁技術(shù)的最大噸位僅為500噸,國際上的紀錄也只有900噸,重達1430噸的50米箱梁已經(jīng)遠遠超過現(xiàn)有設(shè)備的能力,為此需要研發(fā)大噸位的架橋機和運梁機。承包工程的中鐵二局一方面聯(lián)合國內(nèi)力量進行技術(shù)攻關(guān),另一方面也在國際上尋找研制運架設(shè)備的合作伙伴。而第一家與他們簽訂合作合同的意大利公司卻拖了5個月遲遲不履約。情況緊急,2004年8月,中鐵二局副總經(jīng)理、總工程師林原頂著壓力,與另一家意大利公司DEAL進行了一星期的艱難談判,并在8月18日簽署合作合同。此時,距離2005年7月28日的架梁節(jié)點工期僅僅剩下10個月,但這個標(biāo)段工程還面臨著設(shè)計、制造、運輸、報關(guān)、拼裝、調(diào)試等全部工作。
在意大利DEAL公司幫助下,中鐵二局研制出專用于大橋工程的LGB1600型1600噸級架橋機,但按照DEAL公司在臺灣組裝900噸架橋機的經(jīng)驗,LGB1600架橋機的組裝時間至少要100天,且要有工廠化的作業(yè)條件和4臺70噸的吊車配合才能完成。杭州灣施工現(xiàn)場遠遠達不到這個要求,當(dāng)最后一批構(gòu)件運抵工地,剩下的時間已不足60天。5月26日,DEAL公司總裁諾維拉和總經(jīng)理拉扎里從意大利專程趕到杭州灣現(xiàn)場辦公,中意雙方在40度的高溫下每日連續(xù)工作超過12個小時,努力之下,合作雙方只用了短短39天就實現(xiàn)了LGB1600整機調(diào)試成功。意大利專家卡瓦奇驚嘆道:“杭州灣創(chuàng)造了世界速度和奇跡!”
7月28日,兩臺50米高的HM800噸提梁機相互配合,將重1430噸的50米箱梁提起;放在擁有640只輪胎的TE1600噸運梁車上。然后運梁機馱負著箱梁緩緩走進架橋機的懷抱;LGB1600架橋機向前伸出兩條110米長的鋼鐵巨臂,穩(wěn)穩(wěn)架在前面灘涂中的橋墩上,然后將運梁機上的50米箱梁吊起,向前搬運,穩(wěn)穩(wěn)的放在兩個橋墩之間。這一架突破了杭州灣跨海大橋工程的關(guān)鍵節(jié)點,還創(chuàng)造了世界橋梁建設(shè)中“梁上架梁”的新重量紀錄。在整個工程中,共需架設(shè)404片50米混凝土箱梁。
深海打樁
杭州灣中央的深海區(qū)水流湍急,不具備現(xiàn)場澆筑的條件,而如果采用海工作業(yè)的普遍樁型—混凝土預(yù)制樁,就要做到管徑1.5至1.6米,長度近百米,重量超百噸,不僅預(yù)制拼接難度大,并且在流急浪高的杭州灣極易造成失穩(wěn),而國內(nèi)目前也尚無這樣的打樁設(shè)備。另外,在前期的地質(zhì)勘探過程中發(fā)現(xiàn),十米厚的“鐵板沙”將阻攔樁基穿透,有可能出現(xiàn)混凝土預(yù)制樁被打裂仍不能到位而影響工程質(zhì)量的情況。專家組決定在深海區(qū)舍棄混凝土預(yù)制樁而采用鋼管樁。
而杭州灣跨海大橋所需要的鋼管樁總量5474根,最長的一根達到近90米,高度超過30層樓;直徑1.6米的鋼管樁比平常吃飯的圓桌還大,重量超過70噸,為世界之最;而且必須整體加工一次成型。為了制作這些龐然大物,承包廠商在多數(shù)次研究試驗后,采用整樁螺旋焊卷工藝解決了這一難題。工人們把22mm厚的鋼板卷成直徑1.6米、長約90米的巨大管子。每根管子要進行內(nèi)外兩次弧焊,需耗時40分鐘。埋入海底的鋼樁還要解決腐蝕問題,國外的通常做法是加厚管壁。工程技術(shù)人員經(jīng)過無數(shù)次的研究、實踐,最后采用三層熔結(jié)環(huán)氧粉末涂裝防腐技術(shù),直接節(jié)約資金4.5億元。
杭州灣海流湍急,為了解決海上打樁難題,負責(zé)深海區(qū)V標(biāo)段工程的中港二航局投資1.7億元,打造了具有世界先進水平的“海力”號多功能全旋轉(zhuǎn)打樁船?!昂AΑ碧柌粌H能做到360度全角度打樁,而且裝有GPS定位系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位;重達28噸的液壓錘也威力巨大,1天最多能打下15根鋼管樁。2003年11月14日下午1時30分,隨著一陣陣轟鳴聲,杭州灣跨海大橋工程建設(shè)的第一根鋼管樁在北岸橋址南6公里處的海面打下。40分鐘后,這根管徑1.5米、長73米、重65噸的鋼管樁仿若定海神針般直插海底。
打樁只是建造橋基的第一個階段,在鋼管樁的基礎(chǔ)上還要用混凝土澆筑承臺?;炷镣ǔ6嗫?,海水會從混凝土的孔隙中鉆進去侵蝕鋼筋。咸水會使鋼材生銹膨脹,從內(nèi)部不斷擠壓混凝土。當(dāng)壓力日益增加,直到混凝土碎裂,橋樁就會從內(nèi)部開始銹蝕。給成千上萬噸鋼筋上保護涂層的代價太昂貴,唯一的辦法就是確保鋼筋不會與咸水接觸。因此工程師們研制出一種更堅固、氣孔更少的混凝土配方。并對腐蝕嚴重的部位和特殊構(gòu)件,采用了環(huán)氧涂層鋼筋、外加電流陰極防護系統(tǒng)等諸多專用防腐措施,以保證大橋達到100年的使用壽命。
深海架梁
杭州灣跨海大橋除了淺海引橋區(qū)的404片50米混凝土箱梁,在深海區(qū)還有540片70米混凝土箱梁,每塊重達2180噸,寬16米、高4米。為了確保杭州灣跨海大橋在大海中屹立百年,每塊箱梁需要將200噸的鋼筋捆綁并焊接在一起,之后要澆筑830立方米的混凝土。為防止混凝土開裂,四臺泵必須同時進行一次性澆筑成功。負責(zé)箱梁標(biāo)段的中鐵大橋局在70米箱梁制造時運用了塑料波紋管真空輔助壓漿技術(shù),極大提高了孔道漿體的強度和密實度。但巨型箱梁造好后,運輸、架設(shè)又是一個難題。
為此,中鐵大橋局專門為工程定制了2500噸級“小天鵝”號架梁船,來完成從臨時碼頭到施工現(xiàn)場的箱梁運送和架設(shè)任務(wù)。“小天鵝”號專用架梁起重船的起重能力為2500噸,能抵抗8級波浪,足以滿足吊裝2180噸重的70米箱梁的承重需要。但考慮到“小天鵝”號在航道橋高墩區(qū)難以滿足架設(shè)高度需要,2005年底,大橋局又投資1.5億元研制了起重能力亞洲第一、世界第二的“天一號”架梁船,負責(zé)高墩位處的箱梁架設(shè)。天一號長93米,排水量11000噸,擁有4800馬力,負載能力達到3000噸,起重高度為53米。
2005年6月1日上午,小天鵝吊起第一片70米箱梁緩緩駛離臨時碼頭,拉開了杭州灣跨海大橋深海架梁的序幕。中午時分,小天鵝號抵達預(yù)定施工海域,等待架設(shè)的最佳潮位。下午6點20分,雷陣雨過后天空放晴,小天鵝號起重船兩只巨大的吊臂舉著2200噸重的箱梁緩緩下放,35分鐘之后,首片70米箱梁準(zhǔn)確無誤地安放在墩頂。就在這時,天空兩側(cè)突然掛出兩道彩虹,彩虹與第一片梁相映成趣,引起眾人歡呼。
通航孔橋
大橋的建設(shè)從設(shè)計階段就不斷遇到難題,隨著工程的進行,“冰山”的全貌開始顯現(xiàn);當(dāng)大橋的雛形開始顯現(xiàn)并逐漸增高,工程師又遇到了另一種強大自然力的挑戰(zhàn)——臺風(fēng)。杭州灣地區(qū)要面對地球上最猛烈的風(fēng)暴和臺風(fēng)。大橋在從2003年6月開工后的兩年里,已經(jīng)遭遇了11次臺風(fēng)的襲擊。風(fēng)速超過每小時170公里,會對沿途的一切造成巨大的損壞。然而為了讓集裝箱船只從杭州灣大橋下穿過,需要巨大的橋洞,一只橋洞的跨距達到了450米寬,45米高。橋洞的重量必須由上方的鋼纜加以支撐,這樣就很難抵御狂風(fēng)。鋼纜支撐的橋梁在刮大風(fēng)時尤其脆弱,鋼纜支撐的橋梁非常不穩(wěn)定,當(dāng)風(fēng)刮過去的時候,它們就會像飛機機翼一樣發(fā)生振蕩。
經(jīng)過廣泛的風(fēng)洞測試,工程師定出了最終方案,建造一個鋼纜支撐系統(tǒng),在大橋南端由一座202米高的A字型橋頭堡支撐,在大橋北端由兩座187米高的菱形橋頭堡支撐。鋼纜可以支撐巨大的跨距,而三角形構(gòu)造,則增加了橋頭堡在狂風(fēng)中的穩(wěn)定性。
安全護欄
彩色長虹
經(jīng)過43個月的工程建設(shè),2007年6月26日下午3點40分,杭州灣跨海大橋橋面上火花閃爍,十多名建筑工人用焊槍將最后一片鋼箱梁連接了起來,至此杭州灣跨海大橋正式全線貫通。并進入路面設(shè)施鋪裝階段。
為防止司機視覺疲勞,大橋兩側(cè)金屬護欄被漆成7種顏色,差不多每5公里一種顏色,從南至北分別為赤、橙、黃、綠、青、藍、紫,如果從遠處的水面上看過來,整座大橋就仿佛一條臥在海上的“七彩長虹”。考慮到夜間行車安全,大橋安裝有1844盞照明路燈和上千套景觀燈光,以及先進的全路面視頻監(jiān)控系統(tǒng),管理人員在監(jiān)控室內(nèi)可以通過監(jiān)視探頭,掌握橋面的一舉一動。
杭州灣跨海大橋在設(shè)計中還首次引入了景觀設(shè)計的概念。景觀設(shè)計師們借助西湖蘇堤的美學(xué)理念,兼顧杭州灣復(fù)雜的水文環(huán)境特點,結(jié)合行車時司機和乘客的心理因素,確定了大橋總體布置原則。"長橋臥波"最終被確定為寧波杭州灣大橋的最終橋型。根據(jù)設(shè)計方案,大橋在海面上有4個轉(zhuǎn)折點,從空中鳥瞰,平面上呈"S"形蜿蜒跨越杭州灣,線形優(yōu)美,生動活潑。從立面上看,大橋也并不是一條水平線,而是上下起伏,在南北航道的通航孔橋處各呈一拱形,使大橋具有了起伏跌宕的立面形狀。
2008年5月1日下午,杭州灣跨海大橋通車儀式在大橋海中平臺附近舉行,晚上23時58分試運營通車。通車首日恰逢五一黃金周,引來7萬輛車輛爭睹跨海大橋風(fēng)采。開通百日共通過車輛193萬輛,體現(xiàn)了巨大的社會效益。杭州灣跨海大橋的建設(shè),從根本上改變長江三角洲的交通格局,這座橋也將成為連接中國大陸南北沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)黃金走廊的一座“廊橋”。包括杭州、寧波、紹興、嘉興、湖州、舟山六市,都將從中獲益。在天氣好的時候,乘坐飛機飛離上海的人在空中能夠看到這座大橋。對于成千上萬做飛機來上海的人來說,杭州灣跨海大橋很可能是他們對中國的第一印象,它也是中國的建筑奇觀之一。
杭州灣跨海大橋大事記
1993年寧波市開始醞釀籌建杭州灣跨海通道。
2000年6月21日,浙江省政府第37次常務(wù)會議作出了建設(shè)杭州灣跨海大橋的決定
2000年8月,浙江省發(fā)展計劃委員會將項目建議書上報國家計委。
2002年4月30日,國務(wù)院第128次總理辦公會議批準(zhǔn)大橋立項。
2002年5月29日,國家計委正式下達立項批文。
2003年6月 8日,大橋工程舉行奠基儀式。
2003年11月14日,杭州灣跨海大橋打下第一根鋼管樁。
2006年4月10日,海中平臺沉放第一根鋼管樁,
2007年1月10日,南航道橋架設(shè)第一段鋼箱梁
2007年6月26日,大橋全線貫通
2008年5月1日,大橋順利通車
大橋之最
1、杭州灣跨海大橋全長36公里,其長度在目前世界上在建和己建的跨海大橋中位居第一。
2、杭州灣跨海大橋地處強腐蝕海洋環(huán)境,為確保大橋壽命,在國內(nèi)第一次明確提出了設(shè)計使用壽命大于等于100年的耐久性要求。
3、杭州灣跨海大橋50米箱梁“梁上運架設(shè)”技術(shù),架設(shè)運輸重量從900噸提高到1430噸,刷新了目前世界上同類技術(shù)、同類地形地貌橋梁建設(shè)“梁上運架設(shè)”的新紀錄。
4、杭州灣跨海大橋深海區(qū)上部結(jié)構(gòu)采用70米預(yù)應(yīng)力砼箱梁整體預(yù)制和海上運架技術(shù),為解決大型砼箱梁早期開裂的工程難題,開創(chuàng)性地提出并實施了“二次張拉技術(shù)”,徹底解決了這一工程“頑疾”。
5、杭州灣跨海大橋鋼管樁的最大直徑1.6米,單樁最大長度89米,最大重量74噸,開創(chuàng)了國內(nèi)外大直徑超長整樁螺旋橋梁鋼管樁之最。
6、杭州灣跨海大橋南岸10公里灘涂底下蘊藏著大量的淺層沼氣,對施工安全構(gòu)成嚴重威脅。在灘涂區(qū)的鉆孔灌注樁施工中,開創(chuàng)性地采用有控制放氣的安全施工工藝,其施工工藝為世界同類似地理條件之首。
世界橋梁長度排名
世界最長橋梁 ——中國京滬高速鐵路蘇錫常特大鐵路高架橋,全長164公里,預(yù)計2012年建成。
世界第二長橋梁——中國鄭西客運專線渭河特大橋,全長79.732公里,預(yù)計2009年建成。
世界最長跨湖橋梁——美國龐恰特雷恩湖2號橋,全長38.422公里,1969年建成。
世界最長跨海橋梁——中國杭州灣跨海大橋,全長36公里,2008年5月1日建成通車。
世界最長跨江橋梁——中國潤揚長江大橋,全長35.66公里,2005年4月30日建成通車。
世界第二跨海橋梁——中國東海大橋,全長32.5公里,2005年底建成通車。
世界最長斜拉橋梁——中國蘇通大橋,全長32.4公里,2008年5月25日建成通車。
世界最長跨河橋梁——美國Atchafalaya河橋,全長29.29公里,1973年建成通車。
世界第三跨海橋梁——沙特法赫德國王大橋,全長26公里,1986年建成通車。
世界最長輕軌橋梁——中國津濱輕軌一號橋,全長25.8公里,2005年建成通車。
龐恰特雷恩湖橋
龐恰特雷恩湖橋(Lake PontchartrainCauseway)位于美國路易西安納州龐恰特雷恩湖上,連接紐奧良和曼德韋爾(Mandeville),全長38.4公里。龐恰特雷恩湖橋由兩座平行橋梁組成,其中1號橋1956年建成通車,2號橋1969年建成通車,2號橋比1號橋約長16米,為38,422米。橋在湖的正中央縱貫而過,其中有8英里只見水不見陸地。大橋原來雙向收取通行費1.5美元,1999年5月為緩和交通堵塞,改為單向收取3美元通行費。2005年8月,在路易西安納州遭到卡特里娜颶風(fēng)襲擊后,大橋雖也受損,但損害幾乎全在較老的1號橋,且大橋的基礎(chǔ)仍然是完好的。由于颶風(fēng)摧毀了I-10高速公路,龐恰特雷恩湖橋成為救援隊伍進入紐奧良的主要通道。
法赫德國王大橋
法赫德國王大橋(King FahdCauseway)位于波斯灣中的巴林灣,是連接巴林和沙特間的跨海公路大橋,也是巴林與外界溝通的唯一一條陸路通道。大橋自巴林島西部的賈斯拉(Jasra)起至沙特的阿齊茲(Al-Azizia),全長26公里(沙、巴各占一半),其中填海造堤部分10公里,架橋部分15公里,由5座橋梁相連而成,中間的3號橋位于主航道上,留一個高28米跨度為150米的巨大船孔,供船舶通過。橋面由瀝青和混凝土鋪設(shè)而成,有4條車道,兩側(cè)有人行道,每日可通行車輛3萬輛,設(shè)計時速為100公里。包括連接公路等輔助項目,整個工程耗資達12億美元,資金全部由沙特方面提供。在巴林和沙特水域的相交處,建造了兩座人工島。每座島上分別設(shè)立了兩國的海關(guān)和邊防站,設(shè)有辦理移民、護照、衛(wèi)生、檢疫、海岸警衛(wèi)、行政管理等各種業(yè)務(wù)的辦公大樓。島上還建造了高塔飯店。提供旅游觀光服務(wù)。
大橋1981年開工,歷時4年多,于1986年11月25日建成通車,從巴林首都麥納麥通過大橋到沙特的胡拜爾市只要20分鐘的車程,而過去乘輪渡則需要2小時。2004年,通過該座大橋抵達巴林王國的人數(shù)約為1200萬,而經(jīng)由巴林國際機場到達的人數(shù)則僅為200萬左右,由此可見該座大橋的重要性,同時也從另一個側(cè)面反映出沙特游客對于巴林旅游業(yè)的重大作用。
杭州灣大橋及連接高速公路行車示意圖
海區(qū)承臺架梁施工
淺海區(qū)橋墩、承臺施工。
北通航孔橋施工
大橋中段服務(wù)區(qū)人工島
海中人工島及觀光塔模型
海上人工島施工
大橋按照雙向六車道設(shè)計
兩臺800噸級提梁機,合力將重達1430噸的50米混凝土箱梁提起。
兩臺800噸級提梁機在轉(zhuǎn)運一塊重達1430噸的50米混凝土箱梁。
梁上架梁技術(shù),架梁機先將自己的前臂架到前面的橋墩上,然后再將巨型箱梁搬運過去。
這是架梁機在架設(shè)首片50米混凝土箱梁
2500噸級起吊船——小天鵝號,正在起吊重達1430噸的50米混凝土箱梁。
小天鵝號正在起吊箱梁
夕陽照耀下的大橋美景
大橋夜景
第一位駛?cè)牒贾轂晨绾4髽虻能囍鞫推綇暮贾轂晨绾4髽蚰线B接線庵東收費站工作人員手中接過通行卡。
頻:杭州灣跨海大橋建設(shè)過程
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