横跨钱塘江又一座世界级桥梁 全球最长最宽多塔斜拉桥——
嘉绍大桥建成通车
横跨钱塘江又一座世界级桥梁 全球最长最宽多塔斜拉桥——
嘉绍大桥建成通车
“八月十八潮,壮观天下无”,北宋文学家苏东坡的一曲《钱塘秋潮》,让“八月十八观秋潮”,成为世界之一绝。
在“天排云阵千雷震,地卷银山万马奔”的钱江之上,一桥飞架,天堑变通途,这是多少绍兴人的梦想!而今天,这个梦想,终于成了活生生的现实!
在万众期待之中,历经4年时间的建设,嘉绍大桥正式迎来了通车的日子。
随着嘉绍大桥撩开神秘面纱,一项项世界桥梁史上的崭新记录,频频刷新,光芒四射:世界上第一座建在“强潮区”的大桥,世界上最长最宽的多塔斜拉桥,世界上规模最大的单桩独柱,世界上主桥连续跨度最长的桥梁,世界首创的刚性铰技术……
这是中国的骄傲,浙江的骄傲,更是绍兴的骄傲!
绍兴人的梦想之桥
在钱塘江之上,绍兴人太想有一座大桥了!
摊开绍兴交通地图,我们可以看到,杭甬高速公路与上三公路,在上虞境内形成了一个“丁”字。滔滔钱塘江之上,因为缺少一座大桥,而无法继续北行,只能止步于钱江南岸的“沽渚枢纽”。
这样一种交通格局,让绍兴一直处于“走廊式交通”的尴尬之中。作为长三角核心城市圈中的经济强市,如何把“丁”字变成“十”字,成了绍兴人多年来的梦想。
这个梦想,从1993年起,开始变得逐渐明晰起来。这一年,绍兴市委、市政府作出了建设嘉绍跨江大桥的决定。
这个梦想,到了2000年,开始一步一步走向现实。这一年,浙江省政府批准同意建设嘉绍大桥。
此后,一系列的圆梦次第展开。2002年,绍兴市成立了嘉绍大桥工程建设领导小组,并与嘉兴市达成了共同投资建桥的意向。第二年,绍兴市成立了嘉绍大桥前期办公室,嘉绍大桥的筹建工作全面启动。2005年11月,国家发改委批复项目建议书;2007年12月,项目工可通过国家发改委批复;2008年10月,项目初步设计通过交通运输部批复。
2008年12月14日,在上虞沥海滩涂上,在众人等待和企盼的目光中,嘉绍大桥暨南北接线工程开工。2009年7月1日,嘉绍大桥主体工程开工建设,横跨钱塘江的圆梦之旅,正式启程。
嘉绍大桥,北起海宁尖山,南至上虞沥海,全桥长10.137公里,投资63.5亿元,由绍兴市、嘉兴市联合投资。
与嘉绍大桥同时开工建设的,还有16公里长的南接线、43.3公里长的北接线。
这“一桥二线”组成的就是“嘉绍跨江通道”,工程总投资139.8亿元。其中,南接线与北接线,分别由绍兴、嘉兴两市独家投资、独家建设、独家管理。
项目全线采用八车道高速公路标准建设,其中两岸接线设计速度为120公里/小时,嘉绍大桥设计速度为100公里/小时,大桥通航等级为3000吨级。
嘉绍大桥暨南北接线工程是《国家高速公路网规划》“7918”网中的“一纵”——沈阳至海口国家高速公路常熟至台州并行线的主要路段,也是浙江省公路交通规划中杭州湾的第二个通道。它地处经济极为活跃、交通极为繁忙的长三角核心区域,因此,大桥开建之初,就被列为国家交通运输部重点工程和浙江省交通运输厅重点工程(“双重点”工程)。
敢向强潮起宏图
钱江大潮,举世闻名。
在全球,一共有三大“强潮区”,但相比于南美的“亚马逊河大潮”和南亚的“恒河大潮”,以“钱江大潮”最为壮观,最令人震撼,因此被誉为“天下第一潮”。
千百年来,钱江大潮,一直是作为一个“风景名胜”,而为世人所赞赏、所叹服。但一直来,没有人敢真正去走近它、触摸它,更没有关于它的一些确切的数据,以前的许多水文数据,都是根据理论推算出来的。
现在,要在上面建一座大桥,没有确切的数据,根本无法动手。为掌握最精确、最真实的第一手资料,就必须对它进行全面的测绘、测量。
然而,要对钱江大潮进行“体检”,谈何容易!最后,大桥指挥部几乎是动用了所有的力量,并在水利、海事、气象、航管等通力合作下,才算完成了这一艰巨工作,但测量的结果,更是让所有人都大吸了一口冷气——
都知道钱江大潮厉害,但没想到,桥址处水文调查,它的最高潮竟差达到了9米,最大流速达到了每秒7.5米。每次大潮来袭,其势就如山洪暴发一样。而它水下更是诡秘凶险,泥沙一直在不停地上下翻卷、左右摆动,摆动的最大幅度竟达到了2.3公里!而且这里的气候也是复杂多变,忽阴忽雨,多雾多风。
这时大家才真正明白,为什么一直没人敢在“强潮区”建桥的原因了。
困扰大桥建设者的,还远不止这些!
因为钱江大潮的特殊地位,国家水利部门要求建桥不能影响钱江大潮景观,因此嘉绍大桥的阻水率只能控制在5%以下,明显低于其他桥梁。
如此一来,一对看似无法调和的矛盾,非常现实地摆在建设者的面前:“结构上要求大,环境上却要求小!”一方面,是桥的规模大,是全国最宽的一座桥,而且是双幅桥,加上有钱江大潮的冲击,所以必须要保证桥的刚度与安全,也就是说,桥的下部结构必须做得很大。但另一方面,因为建桥不能影响大潮景观,所以桥的下部结构又必须越小越好。
这对矛盾如何解决?唯有科技创新“华山一条路”!在绍兴市政府、浙江省政府和国家交通运输部的主导下,专门成立了由21全国顶尖专家组成的“技术专家组”,专门解决钱江大潮带来的一连串问题。如用“X”托架解决了独柱塔结构的多塔斜拉桥中间塔的结构受力问题,用“刚性铰”,解决大桥热胀冷缩带来的系列问题……
嘉绍大桥的每一个创新,几乎都经历了到论证、到试验、再到修改,直到完善的过程。如世界规模最大的“3.8米桩”,单是试桩,就花了整整3个月时间;而世界首创的“刚性铰”,从设计到试验到定型,差不多花了4年的时间。
技术创新破解难题
嘉绍大桥,是绍兴历史上投资规模最大、建设周期最长、施工难度最大、科技含量最高的一座现代化大桥。
如果论长度,10公里长的嘉绍大桥不算最长,但论难度,遭遇的几乎都是“世界级难题”,因此,不仅在我国,就是在世界桥梁史上,嘉绍大桥都堪称“最难建的大桥”。
面对一个个“世界级难题”,嘉绍大桥采用了大量的“非常规工艺”,进行了诸多世界级的创新。当然,也刷新了一个个世界纪录,闪耀着一个个令人惊叹的亮点。
亮点一:主桥采用六塔斜拉桥结构
主塔,人们并不陌生。在一般人的概念中,主塔是大桥的形象或者标志。
但在专业人士看来,主塔的作用,关乎的只是大桥的“受力”,塔的多少,也完全是按“受力”情况来设计的。目前国内大多为1塔或2塔,最多的也就3塔。
主航道桥,也就是主桥,是指通航的部分。嘉绍大桥的主桥全长2680米,是全球最长的主桥。为什么要这么长?因为钱塘江河床深槽,摆动幅度达到了2.3公里,所以主桥的长度必须与它的摆动幅度相适应。钱塘江特殊的脾性,使得嘉绍大桥,成了世界上主桥连续长度最长的桥梁。
主桥一长,主塔就自然增多。大桥建设者从桥梁的刚度和安全考虑,又结合保护钱江潮景观的需要,最后就设计成了目前的6塔。
亮点二:直径3.8米钻孔桩
10公里宽的钱江水域,有近8公里都是浅水区,这一段大桥就叫“水中区引桥”。
由于是浅水区,船上作业无法进行,同时,建桥不能影响举世闻名的钱塘江涌潮景观,为最大限度减少结构的阻水面积,所以大桥水中区引桥基础取消承台,大规模采用了单桩独柱结构形式,每根桩径达3.8米,桩长100~110米,单桩混凝土方量在1300立方米以上,总数达到了150根,是当今世界上最大直径、最多数量的“单桩独柱”。
3.8米桩,由于是单桩独柱,是支撑大桥的一个个“独苗”,因此必须保证100%成功。由于每一根桩的体量硕大,在灌注时,必须保证多达1300方的混凝土在连续12小时灌注完成,太快或太慢了,都有可能造成“断桩”,施工难度极大,施工风险极高。
大桥指挥部提出,“每一根桩都是第一根桩”,严把质量关。最后经第三方检测,150根单桩独柱,每一根都达到了I类桩的最高标准。
亮点三:主桥跨中设置刚性铰
由于大桥主梁连续长度长,热胀冷缩会对大桥受力产生很大影响,怎么办?如果按常规设计,则比较简单,在主桥中间位置再设一个桥墩即可。但嘉绍大桥不可以,于是,就设计出了全世界独一无二的“刚性铰”。
这个“刚性铰”,位于主桥跨中位置,2013年2月3日,全桥合龙的最后2片钢箱梁,就是刚性铰,它每片长10.5米,宽24米,是主桥374片钢箱梁中最短的,却是最重的,每片重达405吨。
这一装置,主要用来释放主梁纵向变形,为世界首创,也为解决超长连续桥梁主梁的伸缩问题开拓了新的方向。
亮点四:主墩承台施工
为不影响大潮景观,大桥6个主墩的承台,全部深埋在河床泥面以下6米,每一个承台以下,就是30或32根直径2.5米、长达110米的深桩。
问题是,在钱江大潮凶险的环境下如何施工?大桥建设者采取了“钢围堰”的办法施工。这是一种围水结构,也就是说是一个施工用的封闭结构,每个直径41.6米、厚1.5米,重量达800多吨,国内尚未有在如此复杂水文条件下沉放如此大规模钢围堰的施工先例。
亮点五:主桥钢箱梁吊装
钢箱梁,就是主桥的“桥面”。每片重达250吨,共有374个箱梁节段,总量达8万吨。由于作业区域水浅流急、潮流汹涌,船舶运输、定位、吊装难度极大,国内尚未有如此大规模的钢箱梁在如此复杂多变的作业环境下进行施工的先例。
由于钢箱梁太重、太大,无法通过栈桥运输,只能通过运梁船运输。钱江大潮每天有两次潮,一天中的大部分时间都在涨潮或退潮,只有中间的平潮期,才是唯一可以运梁、吊梁的时间,但这时间不到一个小时,因此被称为“黄金一小时”。
在这之前,两艘运梁船必须在海事、航管等船只的护航下,从几十公里外的码头准时出发,到达后,必须在一小时的时间里,在一左一右2个作业区内,同时完成泊船、抛锚、精确定位、挂钩、起吊等十多道工序,一切就绪之后,4台桥面吊机才能同时起吊这4片梁。
其时,只要有一个环节稍有差错,或者出现了大风、大雾、雨雪等不利天气,吊梁工作必须立即放弃,否则,运梁船就有搁浅的危险。因此,每一次吊梁,都是一次“大战役”,从指挥、监理、监控、施工人员,必须全体总动员,密切配合,确保每片钢箱梁安全到位。
创新亮点还远不止以上这些。例如:嘉绍大桥北岸水中区引桥70米跨预应力混凝土连续刚构,共有13联66孔,双幅布置,预制梁段共计2878节,大桥建设者全部在预制梁场内采用短线法预制、架桥机悬拼法施工。这是国内外首次在单桩独柱桥墩上大规模采用连续刚构,利用架桥机进行短线法预制节段拼装。
又如:嘉绍大桥采用低桩承台结构,这就对承台混凝土施工质量及耐久性提出了较高的要求。尤其是6个混凝土主塔,虽仅170多米高度,但体大壁厚,施工质量要求极高。还有大桥钢箱梁下设X型混凝土托架,体量大,受力复杂,绝不能出现质量缺陷。大桥建设者采取严格的大体积混凝土质量控制,确保了大桥的质量。
我们欣喜地看到,嘉绍大桥在论证、设计、制造、施工、监理、监控以及原材料供应等方面,几乎每一个过程、每一个方面,都动用了全国最顶尖的单位或团队的力量。因为集中了全国著名专家的智慧,集中了全国一流的设计、制作、施工和监理、监控单位,才保证了它的顺利建成。
大桥催热绍兴经济
嘉绍大桥建成通车,改变的,不止是绍兴与嘉兴两地的交通环境,整个浙江的交通格局,都将因此而产生“革命性”的改观!
它北与杭浦高速、沪杭高速、乍嘉苏高速相接,南与杭甬高速、上三高速、绍诸高速相接,一桥飞架,架出的是一个更加便捷、更加快速、更加开阔的天地。它不仅让绍兴从“走廊式交通”变成了“枢纽式交通”,同时也让绍兴真正走进了一个全新的“钱塘江时代”。
从此,绍兴、温州、台州等地的居民想要去上海,无需再绕道杭州,而可直接从上三高速或绍诸高速,再经嘉绍大桥,就可一路北往!
对绍兴而言,嘉绍大桥改变的,何止是交通格局,更为重要的是,大桥催热了绍兴经济,对绍兴产业结构的升级,县域经济的重构,城市化进程的加速,也将产生深远的意义。
因为嘉绍大桥的建设,一度地处偏僻、几无人烟、面积近10万亩的上虞海涂,现已成为一片炙手可热的投资热土。在嘉绍通道两侧,绍兴市滨海新城、杭州湾上虞工业园区等开发区,大项目一个一个落地,到处都是热火朝天的建设场景,“大桥经济”、“海洋经济”风生水起,战略性新兴产业借势直上。
绍兴滨海新城,就是因桥而生、因桥而兴的工业区。目前,该区基础设施投资已达55亿多元,37平方公里先行启动区已初具规模。物流、生物医药、先进装备制造等一大批产业项目和科研项目已签约落户,在建产业项目总投资200多亿元。
嘉绍大桥通车后,绍兴凭借便捷的交通条件,优越的自然环境,深厚的文化底蕴,可以吸引更多的上海人到绍兴来旅游,成为他们的“后花园”。目前,绍兴、上虞等地正在全力打造“全城游”、“四季仙果之旅”等旅游品牌,借大桥开通再上一个新台阶。
可以相信,嘉绍大桥衍生的“大桥经济”,将成为绍兴新一轮跨越式发展的“经济增长极”,成为绍兴进一步接轨长三角,积极迎接“海洋经济”的一个重要突破口,对于绍兴的经济、社会发展,都将带来不可估量的深远影响。