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大海那麼深,那麼跨海大橋的橋墩是怎麼打下去的呢?

2020年10月,有11名釣魚人跑到港珠澳大橋的橋墩釣魚,最後11人全被抓,26根魚竿、5箱魚獲被沒收,而且還被罰款500元,這個事件後,很多開始瞭解港珠澳大橋的偉大之處。

港珠澳大橋是世界上跨度最大、長度最長、隧道最長、最大鋼結構、最長使用壽命奇跡之橋,它是世界上橋、島、隧三位一體的超級橋梁,被英國衛報評為現代世界四大奇跡之一。

大海那麼深,那麼跨海大橋的橋墩是怎麼打下去的呢?

大海那麼深,跨海大橋的橋墩怎麼打下去

第一、沉箱法

說到中國現代建橋,不得不提到一個人,那就是茅以升先生,他是我國現代橋梁建設的奠基人和引路人,他設計建造瞭我國第一座現代化大橋~錢塘江大橋,還參與瞭武漢長江大橋的建造,同時也發明瞭幾種橋墩建造方法。

想要建橋墩,首先要熟悉海裡的情況,比如深度、淤泥、巖石等等,最後再根據目前所擁有的技術、設備,然後才能設計圖紙,橋墩相當於陸地建房的地基,地基不牢,地動山搖。

1934年,茅以升接到建設錢塘江大橋任務,當時錢塘江浪非常大,水文地理條件惡劣,在建橋墩時就遇到問題,橋墩的柱子打不進去。

茅以升先生也非常懊惱,想盡各種辦法,後來他受到通過澆花水壺把地上的土沖出一個小洞的啟發,他馬上通知工人,把江水抽到一個地方,然後利用江水沖擊橋墩位置的泥沙,打出一個洞放置木樁,這種方法被稱為“射水法”,通過這種方式,打樁速度加快。

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這種方式遇到錢塘江的大水流時,木樁都被沖走瞭,於是茅以升先生又想到一個辦法。

之前木樁被水沖走,是因為它的重量太輕,如果給木樁加重,那麼就可以正常施工,於是茅以升先生讓工人坐在鋼筋混泥土做的箱子上進行施工。

鋼筋混泥土做的箱子重量大於水的浮力時,就會把周圍的水排開,這樣就可以讓工人安全快速的工作,在挖沙的過程中,沉箱與木樁漸漸結合在一起,最後橋墩就可以直接在沉箱之上澆築混泥土,這就是茅以升先生發明的“沉箱法”。

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沉箱法的工作原理

沉箱法就是通過一種有頂無底的特殊沉箱結構體,先把它運送到橋墩施工地點上面,然後控制箱內壓載水量,使這個特殊箱子下沉到海底,然後再輸入高壓空氣,這樣就可以阻止地下水進入沉箱內。

就像一個空杯子扣進水底,我們往裡面充空氣,水分就迅速排開,工人就可以通過換壓室和升降井進入沉箱地下的工作室工作。

挖出來的土再通過機械運出來,沉箱處於邊挖邊沉的狀態,直到指定的深度後,才把箱子底部封死,最後用混泥土把工作室填滿,這樣就可以得到一個橋墩瞭。

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沉箱法的優缺點

沉箱法對水運航道影響比較小,對海水環境污染也比較小,但是沉箱法有一個致命的缺點,因為施工人員長期在水下高壓環境下工作,當進出沉箱時發生壓強變化,非常容易使工作人員患上潛水病。

美國紐約佈魯克斯大橋的總工程師羅佈林,就是因為患上潛水病導致全身癱瘓,像工地的鉆井頭斷瞭,為什麼老板出幾萬塊,很多人都不願意下去撈,不僅危險,也容易患上潛水病。

人在海裡,每下10米相當於加一個壓強,這是怎麼概念呢!相當於人的每個部位都加2斤,你說難不難受,所以當初建錢塘江是多難呀!就算這樣,我們偉大工人還是完成瞭。

長期在下面工作,也會吸入混凝土的氣味和粉塵!,對呼吸道的損傷,嚴重還會導致肺病,如果越往下對人體的肺部壓迫就會越強,還會出現呼吸困難。

如今科技進步,已經不用人下去挖土瞭,可以通過水力機械代替人工挖土,不僅效率高,還避免人員受傷,但同時也以為部分人也失業瞭。

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第二、圍堰法

圍堰法的思路來自我國陸地基建世界第一,所以中國也想把陸地那個模式搬到海裡工作,圍堰法就是把墩柱區域圍起來,然後把水抽幹凈,再讓工人、機器下去挖圖、打樁等等,就像我們小氣候在農村田溝抓魚,把田溝兩頭用泥土攔住,再把田埂邊上的洞堵住,最後用桶把水潑出來,沒水之後就可以很好抓魚。

而圍堰可以土石圍堰,也可以用鋼板圍堰、混泥土圍堰等等,隻要把水圍住就可以,但是在現實工作中,我們講究造價、效率等因素,而鋼板圍堰在拆除時更加快速、方便。

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圍堰法優缺點

圍堰法雖然整體難度比較低,但是因為要建一個大圍堰,無形之中提高工程量,對工期有一定拖延,而且隨著海水的深度變化,工作量也隨之增加。

這種方式隻能在淺水區使用,深水區無法使用,在修建圍堰的過程中,還會對生態環境有很大的影響。

因為在海裡占用的地方比較大,所以容易造成交通堵塞,影響通過船隻速度,影響船的速度,就是浪費金錢,大傢還記得之前蘇伊士運河被堵塞,造成瞭巨大損失。

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第三、打樁法

上面兩種方法適用於淺水區,到深水區的地方根本用不瞭,這個時候就可以用打樁法,我國的港珠澳大橋就是使用這種方法。

打樁法需要用到打樁船,在船上甲板安裝打樁機,打樁機可以前俯後仰,滿足打樁的需求。

通過打樁船把樁從水上打到海底土層,而且根據不同的巖石特征,選擇不同種類的樁,比如從海底表面到堅固基巖的距離比較短,工程師就會設計比較短的端承樁,靠基巖提供載力,如果堅固基巖比較深,那麼樁就得借助摩擦力維持承載力,這個時候就需要比較長的摩擦端承樁。

如果橋建在大江大河入海口,沖積海床的厚度比較深,當樁無法打到基巖室,就采用純摩擦樁,通過砂土海床的摩擦力來為樁基礎提供支撐力。

每個橋墩下面不是隻有一根樁支撐,每座橋墩都有幾十根相互平行的樁協同作用組成一個整體,這樣就就可以支撐更大的面積,而且承受力更加大,為橋墩提供提供更大的承載力,所以打樁需要瞭解水下的具體地理情況。

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打樁法的優缺點

打樁機對人體沒有什麼影響,而且現在技術也比較成熟,但是對工作環境要求非常高,如果在環境惡劣的海區進行工作,那麼對打樁機的設備要求也會更加高,這個時候就需要打樁機擁有更高的精度,避免更多的小問題出現。

而且這種模式成本非常高,除瞭比較大的國傢可以使用,一般小國傢沒有那麼多的經費。

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保護橋墩才是建橋最大的難度

建地基難,但是地基能使用多久時間更加難,因為人為破壞、自然壞境破壞等等,都會影響橋的壽命。

2019年10月1日,中國臺灣省的宜蘭縣南方澳跨鋼大橋突然坍塌,導致12人受傷,其中9名是外籍男子,而且有4秘密漁船外籍員工確認死亡,另外2名失聯外籍人員還沒有找到。

因為橋梁倒塌壓倒電線,導致2400戶傢庭停電,同時造成航道堵塞,800艘船無法進出,事故初估為大橋靠海側橋墩坍塌。

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所以橋墩對橋的壽命長短非常重要,船舶碰撞、地震、海水腐蝕等等,都會直接影響橋墩的壽命和穩定性。

大橋一旦使用後,後期的重新修復比較困難,所以前期勘測、制造材料、設計,每個環節都至關重要。

海水中有大量腐蝕性離子,海水會導致表面混凝土劣化,內部鋼板也會生銹,再加上海水不斷沖刷,陽光暴曬,劣化程度加重。

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如何更好保護橋墩

第一、使用防腐蝕材料

工程師在建造時回使用高質量混凝土,或者向混凝土中添加緩蝕到等措施提高混凝土的性能,而且在橋墩表面塗抹各種防護材料,就像船底定時塗刷各種防護材料一樣。

港珠澳大橋的海中橋梁長度達到23公裡,而普通鋼板就算塗抹防繡處理,維持的時間也比較短,而且水下德橋梁維護更加困難,所以科研人員還得使用一種高性能塗層鋼筋技術與陰極保護技術。

陰極保護技術主要是為防止通信線路或者設備被腐蝕,在容易腐蝕的金屬表面加一個電流,時保護結構成為陰極,避免和減少腐蝕發生,這些技術全部應用起來橋墩的壽命就增加瞭。

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第二、防撞設備

不管是哪個國傢的大橋,都會出現被船或者飛機撞的事件,像海洋大型船舶,因為噸位比較重,體積又比較大,操控性相比小船更低,所以大型船舶撞橋墩的概率不低,根本剎不住船,就像大貨車車速比較快,你讓它們像單車一樣迅速停下來,根本不現實,剎車後,大貨車還繼續前進很遠才停下來。

一座大橋在使用壽命中被撞擊多次,它們對橋墩破壞力非常大,為瞭減小船舶對橋墩的破壞力,不僅要加強橋墩本身結構強度,還要在航道橋墩加很多外掛組件,比如充水膠囊。

當船撞到橋墩,充水膠囊的水起到緩沖作用,減小船對橋墩的作用力,讓橋墩遭受更小的力,橋墩被撞擊後,充水膠囊會自動加水。

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第三、禁止人類在橋墩釣魚、鏟生蠔、藤壺

為瞭保護港珠澳大橋安全,防止撞船事故發生,工程師建瞭防撞平臺,但是卻成瞭釣魚人的“海釣聖地”

2020年10月23日,珠海市公安局水域治安管理支隊和港珠澳大橋海事局開展聯合執法,在港珠澳大橋的廣東水域,查獲11名球隊釣魚人。

這個防撞平臺被不少釣魚人發現之後,自己坐船艇過來釣魚,後來有的人男子轉得比較快,一些船主還做起“搬運工”生意,把釣魚人運送防撞平臺,然後收取一定費用。

最後這11個人不僅被抓起來,22隻魚竿和5箱魚獲都被沒收。

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這個事件發生後,工作人員提醒大傢,船艇靠近橋墩以及在橋墩鏟生蠔、藤壺,容易破壞橋墩表面防腐層,從而破壞橋墩結構。

船舶進入或者停靠國傢禁止、限制進入的水域或者島嶼,對船舶負責人以及有關責任人處500以上1000元以下罰款,情節嚴重,處5日以下拘留,並處罰500元以上1000元以下罰款。

所以愛好釣魚的大哥們,不是什麼地方都可以釣魚,如果亂跑到橋墩釣魚,不僅被沒收魚竿、魚獲罰款,還可能被拘留哦。

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維護一座大橋花費500億

美國舊金山連接奧克蘭的海灣大橋,在1936年已經建成,每天通車量達到30萬次左右,但是這座大橋遭受飛機撞擊,而且各種船隻經常碰到橋墩,損壞程度比較大。

在1989年,舊金山發生6.9地震,海灣大橋東側有一段直接被震垮,經過一個月維修後,海灣大橋又重修開放,但沒過沒過多久又斷瞭,主要還是橋墩不給力呀!

2006年,美國決定投資500億重建海灣大橋東段,長度2.88公裡,美國當時沒有計劃自己建,而是向世界招標。

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日本、韓國、歐洲強國、中國都參加競標,大傢都知道如果能建成,自己公司的名聲肯定更加響亮,以後訂單就會越來越多。

剛開始美國不看好中國,但是最後隻有中國兩傢公司更加有優勢,最後中國上海振華打敗日本新日鐵公司,拿下這個大訂單。

中國拿下海灣大橋95%的建造任務,美國突然把那麼大的項目給中國做,他們是不放心的,而且振華不是專業橋梁建造企業,於是美國派專傢到上海振華總部考察。

而振華的龍門吊壟斷全球80%的市場,美國、英國、俄羅斯的航母都進口振華龍門吊,英國最大的伊麗莎白航母制造時,也是采購振華的龍門吊,俄羅斯也是靠進口中國龍門吊,才接下幾百億的船舶制造訂單。

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當初印度比較抗拒中國產品,沒有購買中國龍門吊,跑去英國購買一臺二手龍門吊,最後發現這臺龍門吊上面印有made in china,印度口吐白沫。

最後印度又跟日本采購一臺二手龍門吊,但最後那臺龍門吊倒塌下來,直接砸壞正在制造的艦艇,印度默默流下眼淚。

而建橋過程中需要用到龍門吊,中國在龍門吊的使用、維護都比其他國傢更加有優勢,最後美國才勉強點頭。

但美國又提出另外一個要求,振華必須要有7500名持證焊工,而且1000名必須獲得美國焊接協會技術認證的焊工,同時擁有專業遠洋運輸船隊,中國焊接技術最後把美國折服,中國基建狂魔不是吹的。

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在橋塔加工時,美國要求垂直度達到1/2500,而中國技術工人直接給他們提高到1/5000,鋼塔拼解精度要求1/1000,中國工人直接達到1/2500。

中國技術工不僅達到美國要求,而且還提高一倍的難度,就問你服不服。

最後振華提前5個月完工,還為美國省下4億美金,新的海灣大橋建成,振華在海外名聲再一次得到提高,訂單也越來越多,中國基建狂魔也得到國外的認可。

從美國海灣大橋、臺灣省的大橋事件,我們應該明白一個道理,大橋的橋墩非常重要,地基不牢,地動山搖,不僅出現傷亡,還需要花重金維護,大橋的壽命也大大縮短。

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建跨海大橋有什麼意義

跨海大橋是國之重器,對國傢發展非常重要,比如說杭州灣跨海大橋,縮短寧波和長三角地區,特別是和上海的距離,拉動長三角地區的經濟發展。

大橋建立後,可以發展碼頭經濟,建設港口,可以發展進出口貿易,而且還行程區域大聯動,形成一個經濟圈,推動周邊城市進行大范圍交流合作,同時方便百姓往返兩地。

而港珠澳大橋連接澳門和香港,讓兩個遊子有回傢路,同時加強三個地區經濟、文化交流。

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寫到最後:我們的基建狂魔也是血肉之軀,從2008年的廣州南站春運40萬人滯留事件後,現在我們擁有高效和舒適高鐵、動車,這些都是建立在那麼多人的一個又一個的十年上,中國人在基建上提現瞭舍生忘死、眾志成城、生命至上、永不放棄。

一個橋墩是無數人的心血,為瞭建設好大橋,打好地基,無數人員從少年到中年,從中年到老年才研發出支撐大橋的橋墩,為瞭它們打入深海,花費無數個日夜去研究,最後才交出完美答案,而釣魚人去跑去釣魚、鏟生蠔、藤壺。

以前我們是有什麼裝備,我們就隻能設計什麼樣的方案,但是現在我們國傢技術水平提高,也成為世界第二大經濟體,我們想幹什麼,我們國傢都有能力去制造相應設備幫我們造成工作。

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當初龍門吊市場大傢不看好,覺得裡面PLC傳感器、變頻器、電動機等等,國外的更加有優勢,但是我們國傢制造航母、大型船舶、水壩、碼頭都需要,剛開始我們龍門吊的核心部分都進口,但是後來我們也可以國產化,由於國內市場大,最後我們的龍門吊做得越來越大,而且質量有保證,價格便宜,售後維護更加好,直接占全球市場份額80%,歐美國傢想競爭都沒機會。

雖然我們的國傢在某些方面還存在不足,在1991年人均GDP348美元,當時美國24380美元,美國是我們的69倍,但是30年後中國人均GDP突破一萬,就問還有哪個國傢能做到,還有誰!

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當初錢老回到中國時,當時的中國一窮二白,但是10年後中國有原子彈,又過兩年有氫彈,再到人造衛星、洲際導彈,神舟5號載人航天、航母。

一個橋墩也見證中國發展速度,從當初的圍堰法到沉箱法,到如今打樁法,我們應該為自己踩在中華大地而感到驕傲!


更多觀點:

2018年10月,世界上最長的跨海大橋——港珠澳大橋正式開始運營,起初不少外國人一邊嘲笑其稀少的通車量,一邊感嘆中國建橋的能力。

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確實,中國敢號稱“基建狂魔”可不是浪得虛名的,就橋梁建造這一塊,世界橋梁高度前10名,中國占瞭8座,世界斜拉橋前10名,中國占瞭8座,世界最長跨海大橋前10名,中國占瞭6座。

可以說中國的橋梁建設能力在世界上是首屈一指的,特別是跨海大橋,中國不但自己建,許多國外的跨海大橋也是由我們中國承建的。

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美國的奧克蘭大橋、克羅地亞的佩列沙茨跨海大橋、印度尼西亞的蘇拉馬都大橋、文萊的淡佈隆跨海大橋等等都有著中國橋梁工程隊的參與。

我們走在這些由中國建造的跨海大橋上,除瞭為中國的造橋技術感到驕傲外,有時也會感到好奇,大海那麼深,跨海大橋是怎麼支撐起來的。

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首先我們要明白,現在世界上所有的建築物,如樓房、鐵塔、橋梁等都要打基礎,也就是起支撐作用的結構,隻有支撐結構足夠堅固,建築物才不會輕易倒塌,能最大程度保證安全。

對於橋梁而言,橋墩的承載力對於橋梁安全至關重要,其選址要經過非常嚴謹的考察,如地形、地質、水位等。而根據這些因素,每個橋墩的建造都會采取不一樣的方法。

方法一:圍堰法。

所謂圍堰簡單來講就是把建造跨海大橋樁基礎的區域圍起來,用水泵將裡面的水抽幹凈,使水下地面露出來,然後直接安裝設備進行鉆探。待樁基礎和橋墩完成後,再把圍堰拆除,恢復橋墩周圍水域的原樣。

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圍堰法的好處在於施工方便,對工人不會造成影響。但使用圍堰法往往需要很大一片區域,會造成航道阻塞,而且工程量非常大。因此圍堰法隻能在淺水區使用,也就是跨海大橋連接陸地的地方。

方法二:沉樁法。

沉樁法是建造現代跨海大橋樁地基最常用的方法,我國已建好的港珠澳大橋,在建的山東渤海跨海大橋和連通深圳到中山之間的跨海大橋都是使用沉樁法。

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簡單來講沉樁法就是通過打樁船把每根作用不同的樁直接從海面打進海底,一直達到預定的高度。而根據海底地質的不同,打下的樁類型上也有不同,有摩擦型樁、端承型樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁、砂石樁等等。

沉樁法的好處是使用先進的打樁設備提高效率,節省瞭人工成本,但會在一定程度上阻礙航道。

方法三:沉井(箱)法。

早在1841年,法國工程師特利其爾就提出用氣壓沉箱方法建造橋墩,之後各國也在此基礎上發明瞭相應的技術,1958年中國就創造出瞭震動沉箱法。

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但由於早期沉箱施工主要是以人工挖土為主,沉箱內高壓、高溫、噪音等危害身體的原因,沉箱法一直很少被使用,直到2007 年,我國自主研發瞭氣壓沉箱無人化遙控施工系統,才在沉井法受阻時派上用場。

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而所謂沉井法,與沉箱法有著異曲同工的地方,簡單來講就是把上下都不封住的管道打進海底,一邊排除泥石一邊下降,一根連著一根,直到預定位置,然後澆築混凝土。這也是現代建橋常用的方法之一。

跨海大橋橋墩除瞭建造難題,還要考慮的其它問題。

表面看起來跨海大橋的橋墩似乎建在深不可測的大海,但實際上所有跨海大橋都建在淺海區,也就是處於海濱與外洋之間的區域。

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換句話來說,就是水位都不會太深。如港珠澳跨海大橋,其平均海水深度隻有37米,而現如今世界上跨海大橋最深的橋墩也隻有89米。以現在的技術,是完全能做到的。

之所以盡量選擇在淺海區建造跨海大橋,除瞭便於橋墩的建造外,也有利於橋墩對海水的防腐以及海浪、潮汐、地震和臺風的抵禦。

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如最簡單的就是海浪的沖刷,橋墩一旦建成,就無時不刻地受到海浪的拍打以及洋流的沖擊。橋墩伸進海底的長度越長,所受的外力范圍越廣,更容易出現損壞的情況,所以橋墩不宜過長,在淺海區建橋是最安全的方法。

再如海水的侵襲。眾所周知,海水含有大量的鹽,其中鎂鹽、硫酸鹽都能破壞混凝土的表面,氯鹽更是能滲入到混凝土內部,與鋼筋發生反應從而導致鋼筋銹蝕,影響橋墩的使用壽命,嚴重則會導致大橋的垮塌。

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在2019年就有一艘渡輪撞上瞭巴西莫居河橋的橋墩,由於橋墩腐蝕嚴重,最終導致橋墩和200米橋面一起垮塌,嚴重影響瞭當地的交通。

因此如今建造橋墩的混凝土和鋼筋都會經過特殊處理,如在混凝土中加入抗海水腐蝕的特殊材料,其外面也會塗抹防腐的塗料,鋼筋也會經過特殊的防腐處理。

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總之跨海大橋的橋墩並不是建造起來就可以瞭,它還要面臨著來自海底、海面的各種挑戰。我國在這方面的技術是領先全球的,如港珠澳大橋的使用壽命就高達120年,可抵禦8級地震和16級臺風。

寫在最後:

跨海大橋的造價是非常高的,以港珠澳跨海大橋為例,全長55公裡造價高達1100億,平均20億一公裡,可謂是天價瞭。

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或許有朋友會覺得耗資如此之大,建造一座跨海大橋意義不是很大。但有些事,並不能隻看重經濟效益。

跨海大橋最主要的目的之一就是方便百姓出行,這正是體現出我黨為人民服務的宗旨,同時中國每一座跨海大橋都是中國的明信片,能展現出中國的大國風采。因此建造於民於國都有重要意義的跨海大橋,我覺得是非常值得的。

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那些為國為民日夜奮戰在深海的造橋工人和工程師,用他們的汗水與智慧,為中國打造出一座座驚艷世界的跨海大橋,更是值得我們為其贊頌!


更多觀點:

港珠澳大橋一共有224根橋墩,平均每一根橋墩的造價都不低於500萬。光這224根橋墩,它的造價就已經達到瞭11.2億。

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2018年10月24日,歷時9年的港珠澳大橋正式通車,這標志著我國從橋梁大國正式邁入橋梁強國。

港珠澳大橋全長55公裡,設計使用壽命120年,可抵禦8級地震、16級臺風、30萬噸撞擊以及珠江口300年一遇的洪潮。它不但被稱為橋梁界的“珠穆朗瑪峰”,更是被人們稱為“現代世界七大奇跡”之一。

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當我們震驚這座“海上長龍”時,很多人心裡都有些疑惑。大海那麼深,跨海大橋的橋墩是如何建造的呢?

接下來,我們就一同探討一下這個問題。

首先,我們先瞭解下在大海中修建橋墩有多難

在大海中修建橋墩和陸地上相比,兩者可是天壤之別。

第一,施工環境不同。

在陸地上修建橋墩,隻要找好位置,然後用打樁機打樁就可以瞭。可在大海上,四周都是茫茫的海水,施工機械和人員根本就沒有立足的地方。

這就需要人為將四周的海水隔絕開來,在施工橋墩的地方制造出一片類似陸地那樣的施工環境。要付出很大的施工成本和時間。

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第二,海底的地質復雜,勘測難度大。

在陸地上,我們能夠用肉眼直接看到各種復雜的地形,再配合上專業的探測儀器選擇出合適的施工方案。

但是在海洋中,我們不可能通過肉眼直觀的瞭解海底的地形地貌,不知道哪裡有淤泥、暗礁、巖石。這就需要專業的探測儀器一點一點地勘探,才能選出合適的位置建造橋墩。

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第三,海水的腐蝕性強,對材料要求比較高。

跨海大橋的橋墩長年累月的浸泡在海水裡,肯定會受到海水的腐蝕。海水中的腐蝕分子會讓混凝土變得脆弱不堪,同時還會通過混凝土的縫隙滲透到內部,腐蝕橋墩內部的鋼筋骨架。

這就要求用於海洋施工的混凝土,要比普通的混凝土能更加密實,防止海洋中的腐蝕分子滲透。還要對內部的鋼筋進行特殊處理,讓它們更耐腐蝕。

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其次,我們要知道跨海大橋的橋墩不是打下去的

很多人認為,跨海大橋的橋墩是從水面一直到達海底,甚至深入到海底的土層當中,這讓很多人認為橋墩是打入海底的。

這是一個錯誤的觀點。如果按照橋梁基本組成來分類的話,橋墩、承臺、樁基礎為橋梁的下部結構。

大海那麼深,那麼跨海大橋的橋墩是怎麼打下去的呢?

我們平時看到的,隻不過是露出水面一部分的橋墩,在我們看不見的海面以下,還有著承臺和密集的樁基礎。

大傢可以想一下,大橋的橋墩有圓的、方的、橢圓的,而且尺寸非常的大,想把這樣的橋墩打進海底,根本就是一件不現實的事。

那些圓圓的樁基礎才是被打入到海底土層的,而橋墩是在無水的環境中澆築而成,或者在岸上做好之後直接運到海裡安裝好的。

大海那麼深,那麼跨海大橋的橋墩是怎麼打下去的呢?

瞭解完這個問題,接下來大傢對如何修建橋墩就更容易理解瞭。

大海中修建橋墩的難度這麼高,那橋墩是如何修建的呢?

第一種方法:圍堰法

剛才我們說過,大海中修建橋墩的難度系數非常大,根本不是陸地環境可比擬的,那麼如果在大海中人為制造出一種陸地的施工環境呢?

這就要提到圍堰法。

圍堰法的原理其實很簡單,就是用一根根鋼板樁圍起來,將四周的海水與圍堰內部隔絕,然後再把圍堰內的海水抽出來。這樣圍堰的內部就如同陸地環境,工人可以在圍堰裡進行打樁、澆築等施工作業。

大海那麼深,那麼跨海大橋的橋墩是怎麼打下去的呢?

不過圍堰法有一定的局限性,適合不太深的淺水區域。因為海底的壓力隨著深度增加而增加,如果在水深的地方還使用圍堰法,那麼就會因為水壓太強,導致鋼板樁之間的縫隙破裂,出現漏水情況。

第二種方法:打樁船打樁

圍堰法適合淺水區域,那到瞭深水區域怎麼辦?這就需要用到打樁船瞭。

大海那麼深,那麼跨海大橋的橋墩是怎麼打下去的呢?

打樁船船體為鋼箱型結構,在甲板的端部裝有打樁架。在工作的時候,利用樁錘的爆發力,一次又一次的擊打樁基礎,將樁身打入到海底的土層中。

當然,一根樁肯定不足以承擔橋墩的重量,這就需要密集型的多打幾根樁。樁身打好之後,在樁身的頂部露出水面的部分修建工作平臺,在工作平臺上進行下一步承臺和橋墩的施工作業。

大海那麼深,那麼跨海大橋的橋墩是怎麼打下去的呢?

橋墩下的樁基礎,才是跨海大橋的根基

為瞭保證跨海大橋的穩定性,每一根橋墩下面都有著數根或十幾根的樁基礎,根據海底土層中不同的環境,會選擇不同類型的樁。

一種為端承樁,一種為摩擦樁。

大海那麼深,那麼跨海大橋的橋墩是怎麼打下去的呢?

端承樁,就是隨著樁身不斷被打入海底,碰觸到海底內的巖石層,樁柱利用巖石層的承載力立在上面,保證樁身不會下沉。所以,端承樁的直徑可以小一點。

摩擦樁,就是樁身不斷的打入海底,隨著深度的增加,樁身和周圍土壤的摩擦力不斷加大,利用摩擦力保證樁身不會下沉。摩擦樁一般比較粗大,這也是為瞭增加與土壤的摩擦力。

不管是哪種類型的樁基礎,在打樁的時候都要遵循一點原則。

那就是自中間向四周對稱施打,根據設計深度和規格,要先深後淺,先長後短,先大後小

大海那麼深,那麼跨海大橋的橋墩是怎麼打下去的呢?

這是因為每個橋墩下面都是一個密集型樁群,如果胡亂打樁的話,那麼先打的樁就會擠壓土壤,周圍土壤的密度變大,後續打樁就非常困難。

說在最後

世界上許多國傢在陸地上建橋或許是信手拈來,但到瞭海上建一座跨海大橋就變成瞭遙不可及的夢。

跨海大橋代表著一個國傢橋梁技術的水平,更是一個國傢綜合國力的體現。港珠澳跨海大橋的修建成功,更是創下瞭多項世界之最,無愧於“基建狂魔”的稱號。

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