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世界上最长最宽多塔斜拉桥—

嘉绍大桥全桥贯通

  世界上最长最宽多塔斜拉桥—

  嘉绍大桥全桥贯通

  周智敏 陈全苗

  嘉绍大桥,一座被业内公认的“世界级大桥”,终于实现了全桥贯通。

  这就是说,再过半年左右的时间,嘉绍大桥就将正式开通运行,成为连通钱江两岸的又一条重要的高速通道。

  很多人在期待。

  也一定有很多人在疑惑:10.137公里长的嘉绍大桥,在国内算不上最长的,何以能一享“世界级大桥”这样的盛誉?

  一切都是因为“钱江大潮”!

钱江潮,成就一座“世界级大桥”

  在钱塘江上造桥,嘉绍大桥并不是第一座。但在“钱江大潮”上造桥,嘉绍大桥却是第一座。

  2008年12月14日,嘉绍大桥举行开工典礼。而就在同时,在地球的另一端,立即就有国际桥梁专家在网上评论称:“这是中国又一次向斜拉桥纪录发起新的挑战……”

  话中有疑惑,有不解,但更多的是对中国同行的钦佩。嘉绍大桥虽然属于“跨江大桥”,但因为它跨的是钱塘江,而且大桥所在的位置,正是举世闻名的“钱江大潮”的“起潮点”,所以难度极大。

  众所周知,杭州湾呈喇叭型,往外,叫杭州湾,水面宽阔,水势相对平缓;往里,称钱塘江,江面越来越窄,钱江潮那壮观激荡的“一线潮”、“回头潮”等,就是这“喇叭型”在起作用。

  也因此,钱塘江被列为世界三大强潮区之一,世界上也确实没有在强潮区建桥的经验。

  正因为这个原因,大桥开建之初,居然找不到一份大潮来袭时有关涌潮强度、流速、泥沙偏移、航道变化等现成的数据,有的也只是根据理论推算的大概数据。

  嘉绍大桥要开这个先例,必须进行实地勘察、测量。

  在汹涌的大潮中进行实地测量,其难度之高、风险之大,可想而知,但测量到的结果,更让所有人倒吸了一口冷气,大家这才真正明白,这桥将是如何的难造了——

  大潮的最高潮差达到了9米,最大流速达到了每秒7.5米以上,其势比山洪暴发还厉害。气候条件也极其复杂多变,忽阴忽晴,忽雨忽风,变幻莫测。

  而钱塘江的水下状况,更是诡谲多变,危机四伏。建桥之初,大桥建设者曾专门组织过多次水下地形测绘,结果让人大吃一惊:每次大潮来袭,江底的泥沙一直在不停地翻涌、偏移,河道深槽也跟着在不断地南北两岸迁移,最大的迁移值达到了两公里多。再说这大潮,是每半个月一个轮回,最“可气”的是,它每天二次起潮、二次退潮,再一月一次大潮,而且每天的起潮时间,竟是一个钟一个钟地向后推移……

  如此恶劣的建桥环境,绝非国内其他桥梁所能比。曾参建杭州湾跨海大桥的中铁大桥局、中交二航局,就深有感触:这嘉绍大桥实在太难造了!

  面对如此恶劣的建桥环境,嘉绍大桥在设计之初,不得不设计出了专门应对“钱江潮”的一个个“大手笔”,一座“世界级大桥”就这样给“逼”出来了:

  ——因为不能影响钱江潮景观,必须最大限度地减少桥墩的阻水面积,因此,只能一改水中区引桥常规采用的水下“群桩”结构,而为3.8米直径的“单桩独柱”,并取消基础承台;为保证大桥安全,150根“单桩”每一根的直径必须粗壮,3.8米就成了最合理的选择。这一来,就创下了世界上规模最大的“单桩独柱”纪录;

  ——因为流沙的偏移、主航道的相对不确定,就只能取其最大值(2680米),将主桥部分设计成5个428米宽的主航道孔;而为了将它们用斜拉索拉住,又必须设计6个170多米高的主塔,因为桥面是双幅的,斜拉索又不得不采取难度极大的“四索面”张拉(一般大桥都是一索面或二索面),这一来,又创下了多塔、四索面的世界纪录;

  ——因为主航道桥桥面全是体积庞大的钢箱梁拼接,且长度达到了2680米,这一来,专门解决热胀冷缩、世界首创的“刚性铰”工艺也给逼出来了……

倚科技,攻坚共克“世界级难题”

  嘉绍大桥于2008年12月举行开工典礼,2009年主体工程全面开工。

  钱江潮的潮强流急,使得大量的水上作业无法实现。要知道,包括杭州湾跨海大桥在内,国内的桥梁大多不用建“栈桥”,完全可借助大小船只进行施工。但嘉绍大桥不行,因为钱江潮,小船停不住,还容易发生事故,大船进不来,潮急时容易倾覆,潮退时又容易搁浅,不得已,只能改船上作业为桥上作业——被逼设计出了一座10公里长的栈桥。

  大桥的结构设计十分独特而复杂,单是这桥的分段,就比其他桥要复杂得多,它细分为南、北陆地区引桥、水中区引桥、副航道桥、主航道桥,而且每一区块的梁板、桥墩设计、施工方法各有不同。这并非为了“求新”,实在是为了适应钱塘江复杂的环境。

  设计独特,带来的难题当然也不少,每一个都甚为棘手。比如:这150根直径3.8米的“单桩独柱”该怎么打入水下?每片重达250多吨的374片钢箱梁又该怎么吊装到桥面……不过,这还算不上最难的,毕竟这些施工单位都是国内一流的桥梁建设企业,征南闯北,见多历广,有实力、有能力解决这些难题。

  真正堪称“世界级难题”的,是这恶劣的施工环境。第一次“遭遇”钱江大潮,他们也忍不住望“潮”兴叹:以前的许多经验、许多工艺、许多设备,在这里居然都用不上,都得重新适应、重新调配、重新进行施工组织!

  先说说世界规模最大的“单桩独柱”施工。

  为将桩径3.8米的桩,浇至河床下110米深,得事先进行工艺性的试桩。因为是灌注柱,需先沉放便于施工的“钢护筒”。考虑到潮大流急,也进行了沉放试验,尽管45米长的钢护筒自重达十几吨,但在强潮的冲击下,出现了明显的偏差,而其中一侧河床,也被冲刷出一个20多米深的大坑……为攻克这个难题,单试桩就试了半年!

  而主航道桥下的主墩承台施工,何尝不是“世界级”之难!

  6个主塔下的主墩承台,每一个承台厚6米、直径40米左右。为不影响钱江大潮,设计时将承台深埋于泥面以下6米。由于承台下还得浇注30或32根直径2.5米的桩,单桩桩长超过100米,就必须采用钢围堰施工,而单个钢围堰重量约800吨,内壁直径达40多米,一次性沉放时水平误差不能超过5厘米,垂直误差不能超过5%,施工难度本来就非常大。不巧的是,当时又恰遇60年一遇的洪水,再加上新安江水库开闸放水,结果钢围堰被冲偏了。为了纠偏,果断采取了对工期影响最小的方法,经过整整3个月的艰苦努力,动用了各种超常规的技术手段,才纠回来。这无疑是一个奇迹,创下了在如此复杂水文条件下沉放如此大规模钢围堰的国内先例。

  更惊心动魄的是“黄金一小时”。

  因为潮水起潮时,船是绝对不能进来的,只有等到平潮时,才是大型船只启航运梁的最佳时机,可惜这个“平潮期”只有1个小时,否则等它退潮时,船只就很有可能搁浅,风险太大了。

  而钢箱梁,也就是大桥的“桥面”,由于374片钢箱梁的自重都在250吨左右,又体积庞大,无法通过栈桥,只能通过专门的运梁船运载。显然,这是至为宝贵的“黄金一小时”。

  在这1小时内,运梁船必须在海事、航管等船只的护航下,准时从码头启航,到位后,必须迅速准确地泊位,然后就是4台变幅式架桥机同时挂钩、起吊、提升、下放、调位、拼接……其间的数十道工艺,都是按“分”来设计的,只要一个环节不到位,一切只能等到第二天,甚至第三、第四天……

  因为环境所迫,这样的“战役”、这样的“创新”,每天都在嘉绍大桥工地发生。值得庆幸的是,嘉绍大桥也因此创下了众多的“中国纪录”,许多“施工工法”还成了“省级工法”、“部级工法”。

重责任,保障全桥完美“合龙”

  建大桥是“百年大计”,来不得丝毫的马虎与失误。只要走近每一个“嘉绍人”,一定能深刻感受他们为何如此的低调、谨慎。按他们的话说,建嘉绍大桥,每一天都“战战兢兢,如履薄冰”,唯恐出一点差错,哪怕是极细小的差错。

  2680米长、56米宽的主航道桥的桥面,由374片钢箱梁从南北两个方向拼装而成,而且由不同的单位按标段施工。如何保证所有的梁在拼接过程中,始终控制在同一轴线(水平)、同一标高(垂直),就需要极其严密的施工组织,但他们做到了。

  施工组织之精细,之完美,由此可见一斑!

  作为绍兴历史上规模最大、投资最巨、影响最深远的一个桥梁工程,荣耀与压力相伴相生。多年来,大桥建设者承受着巨大的质量压力、进度压力与安全压力。

  巨大的压力,催生的是强大的责任感和使命感。要建一座经得起时间考验、历史检验的现代化大桥,嘉绍大桥工程建设指挥部以及广大建设者,真的是做到了呕心沥血为大桥,如履薄冰为安全,兢兢业业为完美。

  在大桥正式开工之前,大桥指挥部为了实现“管理前移”,将办公地点从绍兴市区迁到了最前沿阵地——紧挨着钱塘江的偏僻小镇沥海镇(原属上虞,现属绍兴滨海新城),同时又在钱江北岸一片荒无人烟的滩涂上,辟建了“北岸指挥部兼现场办”,条件十分艰苦。

  在质量控制方面,坚持一流大桥必须由一流企业建设的理念,在设计、制作、施工、监理、监控等各个环节,通过公开招投标,最后选择了数十家资质优、实力强、信誉高的知名企业参与工程建设。对于使用量极大的钢材、水泥等关键原材料,则采取了集中采购的方式。除了源头控制,更重视日常的现场监管。对于每一个关键性工艺,一律采取先试验、后实战的方式……

  进度控制,是嘉绍大桥的一个“矛盾交集点”。

  就如前述,嘉绍大桥的“难题”以及与之而来的“创新”实在太多,对“进度”的影响是可想而知的。认真解好这道“质量与进度”的“二难”之题,是大桥建设者几乎天天都要面对的事。但无论如何,有一点是十分明确的:质量绝不能让位于进度!

  比如3.8米桩的施工。由于单根的混凝土量就达到了破纪录的1300立方米,且必须在12小时内连续浇注完成,施工要求极高。由于是“单桩”,质量绝不能有丝毫的偏差,为此,指挥部提出了“每一根都必须当第一根来做”的口号,并成为施工方、监理方头上的一个“紧箍咒”。最后经检测,这150根桩都为Ⅰ类桩,所有技术指标完全达标。

  嘉绍大桥建设者的故事太多,很多人说,在这里的每一天,尝得更多的是酸、苦、辣,唯独这甜,只有在大桥贯通、通车的那一刻,才会真正的尝到。但能尝到这甜,这4年多时间值了,这一生都值了!

  嘉绍大桥是事关经济社会发展的一项实事工程,同时也是一座“智慧之桥”、“创新之桥”,最终还将是一座“完美之桥”,它在带给我们交通便捷的同时,还将在中国乃至世界桥梁史上,留下浓墨重彩的一页。

  链 接

  嘉兴至绍兴跨江公路通道,是《国家高速公路网规划》“7918”网中的“一纵”,也是浙江省高速公路交通规划中跨杭州湾的第二个通道。项目北起乍嘉苏高速公路南湖枢纽,跨钱塘江后终于杭甬高速公路和上三高速公路交叉的沽渚枢纽,全长69.5公里,总投资139.8亿元。而嘉绍大桥,是其中的关键性控制工程,大桥全长10.137公里,投资63.5亿元。


浙江日报 专版 00011 嘉绍大桥全桥贯通 2013-02-06 浙江日报2013-02-0600007;浙江日报2013-02-0600008;浙江日报2013-02-0600011;浙江日报2013-02-0600012;浙江日报2013-02-0600010;浙江日报2013-02-0600015;浙江日报2013-02-0600016;浙江日报2013-02-0600020;浙江日报2013-02-0600021 2 2013年02月06日 星期三