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1、杭州灣跨海大橋惡劣的天氣、變幻莫測(cè)的潮汐和埋藏的天然氣只是一些需要在設(shè)計(jì)和建造中國杭州灣跨海大橋的障礙。在國家最先進(jìn)的建造技術(shù)支持下,以及大量預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)用為這個(gè)施工團(tuán)隊(duì)建設(shè)跨徑36公里,世界最長(zhǎng)的跨海大橋提供了可能?!绹聊竟こ處焻f(xié)會(huì)專業(yè)工程師,博士BeileYin,ZhongdaLu博士。上海和杭州灣區(qū)域的城市在一世紀(jì)錢就已經(jīng)成為了經(jīng)濟(jì)文化中心,然而對(duì)于杭州灣本身來說,地面交通線路之間的城市,一直呈現(xiàn)出一道不可逾越的障礙。這個(gè)夏天隨著世界最長(zhǎng)的跨海大橋杭州灣跨海大橋(長(zhǎng)36公里)的完成,這個(gè)障礙最終被克服了。說杭州灣是荒涼之地對(duì)于橋梁工程來說是不充分的陳述。杭州灣是很
2、看遼闊的,在內(nèi)陸錢塘江入海口113公里處延伸97公里至中國東海。從南海岸9.7公里,北海岸1.4公里處,復(fù)雜的結(jié)構(gòu)通向陸地或海洋。在橋址下水深大約是8至10米,,最深處達(dá)到13.6米。海灣的概念,提出了一種強(qiáng)大的挑戰(zhàn),但是在水文形成不同的潮流。一個(gè)潮的出現(xiàn)100億方水量以2.39米每秒的速度沖擊海岸。在施工期間,5.16米每秒的高速度都有出現(xiàn)過。這表示著平均海浪達(dá)到了5.32米,最快達(dá)到了7.57米。復(fù)雜的情況是來源于海灣不理想的地理環(huán)境。海底沉積物的組成,延伸至130米至230米深。最上層是厚8到45米厚的土,更糟的是海灘40到60米處是淺灘,儲(chǔ)存著大量的天然氣。足有0.4
3、到0.5Mpa的壓力,其中百分之八十五都能燃燒。這些沉積物呈現(xiàn)不同爆炸和燃燒的可能性。杭州灣的氣象挑戰(zhàn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出想象。臺(tái)風(fēng),氣旋,暴風(fēng)雨還有其他嚴(yán)峻的天氣現(xiàn)象出現(xiàn)。在施工期間,臺(tái)風(fēng)總共有17次登陸。例如,在2005年8月,臺(tái)風(fēng)麥莎登陸,風(fēng)速達(dá)到35米每秒,浪高達(dá)4米。所以,把風(fēng),浪,霧,潮汐的影響考慮在內(nèi),這個(gè)工程一年只有不到180天的施工時(shí)間。三個(gè)中國的施工單位作為橋梁最初的設(shè)計(jì)者:中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院等,中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院和交通部三航院聯(lián)合體承擔(dān)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)。為了解決大橋平面走向上復(fù)雜的水文地理問題,這座大橋包含了幾種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式。北邊盡頭,是一條長(zhǎng)15.5米的引導(dǎo)。然
4、后是一座長(zhǎng)2563.5米的混凝土箱梁的矮高架橋。這導(dǎo)致了第一高架斜拉橋結(jié)構(gòu)跨度兩灣的航道。最南邊的斜拉橋長(zhǎng)908米,住跨徑是448米,,靠?jī)勺@石型索塔支撐。上部結(jié)構(gòu)的深3.5米,寬37米的鋼箱梁。索塔高178.8米,寬48.8米,基礎(chǔ)的直徑2.5米的現(xiàn)澆混凝土墩。通向斜拉橋的兩邊是一系列跨徑為70米的預(yù)張拉混凝土鋼箱梁。通向北邊的橋梁是以磚孔灌注樁支撐,而南邊的則是鋼樁。向南再走9380米到達(dá)了一個(gè)建在鋼樁上的70米長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力張拉混凝土箱梁。到達(dá)第二座斜拉橋時(shí),鋼樁的標(biāo)高上升了,這座橋梁長(zhǎng)578米,主跨長(zhǎng)318米,由單獨(dú)一個(gè)A型索塔支撐。如第一座斜拉橋結(jié)構(gòu),是由高3.5米寬3
5、7.1米的鋼箱梁組成。塔高94.4米,寬76.9米。盡管它的形式與其他兩個(gè)索塔稍微不同,這種“A”型塔柱如北邊的雙子塔柱一樣傳達(dá)了同樣的強(qiáng)度。所有三座索塔的縱向結(jié)構(gòu)緊緊相連,導(dǎo)致了向南邊偏移斜拉橋結(jié)構(gòu)兩邊都是70米長(zhǎng),一共有1400米的后張法預(yù)應(yīng)力連續(xù)混凝土箱梁。橋址在水下8到10米處經(jīng)受著潮汐的強(qiáng)烈波動(dòng),1000000萬方水量以2.39米每秒的速度流經(jīng)海灣。霧和強(qiáng)風(fēng)是其他的危害,橋梁沿線兩側(cè)已經(jīng)安裝了扶手和霧燈及不同高度的擋風(fēng)玻璃。超過一半的橋的長(zhǎng)度是到最南端的航道.z這段18270米長(zhǎng)的部分是有3段組成。第一段,長(zhǎng)6020米橫跨在外海上有70米長(zhǎng)的橫跨鋼樁構(gòu)成。第二段,5
6、0米長(zhǎng)的十字架在預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁與地基鉆軸橫跨在10100米長(zhǎng)的淺灘上。最后,3253米長(zhǎng)的土地段也包括了30?80米鉆軸長(zhǎng)梁。這個(gè)心愛那個(gè)木最后以311.5米長(zhǎng)的直達(dá)道路結(jié)束。在南邊盡頭長(zhǎng)578米的斜拉橋有一座獨(dú)立的主跨為318米的“A”型索塔支撐。這座索塔高194.4米,寬76.9米。盡管它的形式與北邊的兩個(gè)索塔稍微不同,但是在設(shè)計(jì)上所承受的強(qiáng)度是相同的。這座新的跨海大橋縮短了寧波到上海的120公里的距離由于在杭州灣施工的困難。這個(gè)施工團(tuán)隊(duì)選擇施工方案旨在盡可能減少在外海的合作和建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)。為此,為滿足預(yù)制橋梁設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容,承包商的業(yè)主盡可能機(jī)械化設(shè)備。這座橋梁的設(shè)計(jì)
7、包括了四個(gè)主要部分的預(yù)制構(gòu)件:70米長(zhǎng)的預(yù)制箱梁,50米長(zhǎng)的預(yù)制箱梁。支撐矮高架橋的預(yù)制混凝土墩身,還有鋼管柱。第一種用于外海的70米跨徑的鋼箱梁預(yù)制構(gòu)件,一共有540跨。為了一步到位,一次被納入的跨越是6至8只,使他們作為一個(gè)連續(xù)的單位,而不是一個(gè)跨度簡(jiǎn)支。每個(gè)鋼箱梁都有截面斜腹板,頂端斜面板寬15.8米。底面板寬6.25米,每個(gè)70米長(zhǎng)的箱梁重2200噸。大量預(yù)制構(gòu)件的應(yīng)用減輕了再流動(dòng)海水上的工程建造量,包括預(yù)制混凝土墩臺(tái)軸。這些軸都被設(shè)計(jì)成空心薄壁矩形形式,頂部尺寸是6.25*4米。大量的技術(shù)也用