胡同桥的沉箱偏移了? 重达15000吨的钢制沉箱歪歪扭扭,怎么拉直?

小夏 社会 更新 2024-02-01

沪通长江大桥的出现,再次刷新了全球纪录,被誉为“基建狂”!

从整个桥梁工程的钢材消耗量来看,已经达到了48万吨! 这样一来,桥梁使用的钢材量可以建造12个“鸟巢”。 使用的230万立方米混凝土还可以建造八个国家大剧院。

从这些各种数据中可以看出,沪通长江大桥的难度很大,在施工过程中,也存在沉箱等诸多棘手问题。

沪通长江大桥主塔高330米,换算成建筑高度后相当于110层。 如果站在桥主塔的顶部,看着河上的巨轮,它也像一艘船。

但为什么它建得这么高呢? 原来,设计师考虑了大桥的位置位于长江下游,这是上海和长江口地区的必经之路。

为保证大型船舶畅通无阻地通过大桥,沪通长江大桥采用斜拉方案,桥面与河面距离设定为70米。

但这与主塔的高度有什么关系呢? 事实上,在斜拉桥方案中,主塔是一个非常关键的受力部分,斜拉桥的跨度越大,主塔就会建得越高,以便主塔支撑更大的重量。

在这种情况下,沪通长江大桥以330米高的主塔创造了新的纪录,成为世界上最高的路轨桥主塔。 那么,这座桥的主塔依靠什么才能在河中站稳脚跟呢?

每个人都很高兴大桥的主塔现在是一个世界纪录保持者项目,但打破世界纪录绝非易事。 这座桥主塔使用的钢材量为110000吨,浇筑的混凝土量甚至高达730000平方米,是世界桥梁建设史上的第一!

此外,对大桥的施工质量要求也极高,根据规划的要求,大桥必须能够承受14级台风、8级**的强度和10万吨级的船舶冲击。

所以,从主塔奠基的那一刻起,大家就紧张了,不敢有丝毫懈怠。 一般情况下,桥梁大多会以桩基的形式建造,但考虑到沪通长江大桥跨度大、主塔高度、荷载重量大,建设者只能用其他方法代替。

经过长时间的讨论,最终决定采用沉箱计划。 主桥墩的钢沉箱高44米,然后用混凝土连接到115米。 所有安装完成后,它入到距离河底数十米的地方。

然而,沉箱计划的实施在那之后并不顺利,出现了许多意想不到的情况。 但在此之前,我们不禁思考一个问题,为什么设计师最终选择了沉箱方案来实施?

钢沉箱是一个专业术语,其实就是沪通长江大桥的桥墩基础。 选择沉箱排除打桩的主要原因是当地的实际情况。 桥的地基是沙质的,如果采用打桩方式,桩体必须穿过沙子,到达岩层。

但这是理想状态,如果开始施工,两三百米后桩体还是一层沙层,还要继续往下走,但最后突破边缘就找不到岩层了,那么之前做的工作量就白费了。

考虑到具体环境、工作量等综合因素,最终决定仍是“沉箱计划”,沪通长江大桥沉箱基础是全球最大的。

钢壳和钢筋混凝土的“组合基础”,可以大到12个标准篮球场,如此巨大的工作量,主要是为了保证桥梁在完工后面对8级以下和13级以下的台风时不会发生任何事故,始终把安全和质量放在首位。

但就算是全球罕见的15000吨级大型钢制沉箱,为什么在施工过程中会偏离呢?

事实上,在实际安装之前,设计团队就考虑到了这一点,因此南京水科学研究院针对这个问题进行了多次实验。 完全河道侵蚀结果表明,沉积物侵蚀基本在25-7.5米,最大的也高达11米2 米,不会超过此最大值。

在安装时,相关专业人员每天都更新数据,发现沉箱的截面比较大,水平力也很大。 经过一段时间的测量和估算,数据显示沉箱将承受最大700吨以上的水平力。

为了防止其他不必要的风险,施工队开动了直径35米长的钢桩和重力锚在900吨重的“大佬”上,可以说是尽可能地规避了一切风险。

但在这种情况下,仍然有事故发生。 大桥整体施工面积位于长江下游,潮汐波动,水流湍急,平均流量可达每秒2次5米。

河床上游积聚的一些沉积物被河速直接带走,底部的沉箱开始不断倾斜。

桥梁施工最重要的方面之一是严谨性,近似偏差将在设计时估计,在实际运行中不得超过此范围。

胡同长江大桥的沉箱是要以23米的深度贯穿河床,除了保证河底的沉箱与桥面平行外,无论在哪个位置,两者的偏差都应在75厘米以内。 否则,桥梁的上部将受到很大影响。

但现在会发生什么?

该项目的工程师们召开了集体会议,经过多天,终于决定采用局部荷载校正的方法,看看是否有效。

一般来说,就是在低侧抽水,在高侧注水,调整后,在沉箱外侧周围扔一些沙袋和石头,在井筒的低边扔一些砾石等,这些工程的目的是减缓泥沙侵蚀的速度。

一旦情况得到控制,沉箱就可以拉直。 首先,应将沉积在高侧沉箱底部的沉积物吸出,然后在沉箱内壁上浇筑一些混凝土,以增加倾斜沉箱的重量,然后将其压下。

先前抛出的砾石自然会到达底部,使倾斜的沉箱能够平稳支撑。 在施工时,沉箱已经出现了13米的偏差。

经过一个多月的工作,沉箱在河床中顺利恢复到稳定状态,达到了桥梁设计团队原来的精确定位。

一旦地基完成,桥梁上部的工作就开始了,那么主塔是如何像擎天柱一样达到天空的高度的呢?

胡同长江大桥主塔结构复杂,施工量在运行中也非常大,因此项目组采用液压自动爬模系统,无需塔吊,在大型塔吊可合理布置的条件下,施工时间进一步缩短。

据相关统计,近年来,我们在我国建造一些大跨度桥塔时,每天的施工速度大约为0。35-0.4米,其实速度非常快,但沪通长江大桥作为世界级工程,肯定是这些都比不上。

330米高的沪通长江大桥主塔历时两年完工,按此时间计算,沪通长江大桥主塔的建设进度为044米! 它直接刷新了高空主塔最快建造速度的记录。

大桥建设完成后,各方也十分关注,期待早日投入使用,但在大桥正式通车之前,必须按照流程进行一些测试。

2020年5月28日凌晨,沪通长江大桥主航道桥梁荷载试验圆满完成,是全体员工通宵达旦辛勤工作的结果。

这次试验的结果也非常惊人,载重总重量已达近9000吨,是我国本次试验的最大重量。

2020年7月1日,沪通长江大桥终于正式通车。 而且桥面上还有高科技产品。

在大桥的全高速公路上,有华为新5G微站的覆盖,铁路路面采用中天新5G漏线的覆盖,引桥部分辅以南通铁塔建设的多个超高铁塔址。

由此,我们可以看到所谓的真正的桥梁智能。 项目部经理罗冰也介绍,项目从成立到竣工的六年时间里,取得了多项创新成果,其中专利30余项,发明专利20余项。

沪通长江大桥是中国极具代表性的项目。 虽然这个过程就像是15000吨钢沉箱倾斜一样的突发事故,但整个团队并没有被这个困难吓倒,大家开始思考如何更恰当地解决项目。

这座桥是我们里程碑式的宝藏,但这座桥背后的精神也值得我们关注和赞美,正是这么多有志之士,我们的国家才能在基础设施建设上取得更多的成就和发展。

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