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橋隧開通在即 記者全面解析橋隧時代意義(圖)

來源:青島早報(bào) 2011-06-28 07:09:45

青島膠州灣大橋

    青島膠州灣大橋敢稱世界第一

    記者采訪膠州灣大橋工程總工程師邵新鵬 揭秘大橋屹立百年的工程秘密

    核心提示

    扶欄遠(yuǎn)眺,整個膠州灣大橋橋梁集群設(shè)計(jì)科學(xué),造型獨(dú)特,氣勢宏偉,蔚為壯觀,像一條玉帶飄在蔚藍(lán)色的大海上。

    大橋馬上通車,青島因?yàn)檫@座宏偉的大橋,再次吸引了全國乃至世界的關(guān)注目光,因?yàn)檫@是一座敢稱“世界第一”的大橋!“

膠州灣大橋敢稱世界第一,依靠的并不是單純的長度優(yōu)勢,而是包括建造過程和高科技技術(shù)運(yùn)用在內(nèi)的綜合實(shí)力?!鄙綎|高速青島膠州灣大橋建設(shè)指揮部總工程師邵新鵬告訴記者,要想當(dāng)“世界第一”,最重要的建造要求是:大橋要屹立百年,確保使用。

    看得見的“世界第一”

    世界最長的跨海大橋 我國首座海上互通立交橋

    “這座被稱作世界第一橋的跨海大橋,可以說是當(dāng)今世界橋梁史上最杰出的作品之一?!睂τ谀z州灣大橋,建設(shè)總工邵新鵬沒有謙虛之詞,而是直抒胸臆大加贊美,“首先從長度上說,全長超過41.58公里,世界第一,橋梁寬度全國第一。整個大橋海上鉆孔灌注樁數(shù)量為5127根,也居世界第一?!?/p>

    在大橋獨(dú)特性上,作為我國北方鹽凍地區(qū)修建的第一座特大型海上橋梁集群工程,膠州灣大橋既有海上航道橋、海上非通航孔橋,又有陸上引橋和互通立交橋,特別是紅島互通立交橋?yàn)槲覈鬃I匣ネ⒔粯颍湓O(shè)計(jì)科學(xué),造型獨(dú)特,呈大鵬展翅之勢,國內(nèi)外尚無同等類型橋型結(jié)構(gòu)。

    “獨(dú)一無二的橋型結(jié)構(gòu),還體現(xiàn)在大橋設(shè)計(jì)的不動節(jié)點(diǎn)之中?!鄙坌蛮i說,大橋3座航道橋中,大沽河航道橋是世界首座海上大跨徑自錨式懸索橋。大沽河航道橋總跨度610米,總高149米的主塔是青島海灣大橋的標(biāo)志性建筑物,“橋面距離下面的海平面有近50米,除了跨度大外,橋高在國內(nèi)也是數(shù)得著的,也就是說巨型輪船都能通過?!?/p>

    名詞解釋 懸索橋

    懸索橋指的是以通過索塔懸掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁?,F(xiàn)代懸索橋的懸索一般均支承在兩個塔柱上。塔頂設(shè)有支承懸索的鞍形支座。承受很大拉力的懸索的端部通過錨碇固定在地基中,個別也有固定在剛性梁的端部者,稱為自錨式懸索橋。據(jù)悉,滄口航道橋和紅島航道橋采用主跨260米和120米稀索鋼斜拉橋,結(jié)構(gòu)簡潔明快,具有獨(dú)創(chuàng)性,而大沽河航道橋采用獨(dú)塔主跨260米自錨式鋼懸索橋,采用空間單索面,雙邊鋼箱梁加橫向連接箱結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)造型恢弘,氣勢磅礴。

    環(huán)保建橋環(huán)保養(yǎng)護(hù) 相關(guān)新聞

    據(jù)了解,膠州灣大橋從設(shè)計(jì)到施工,充分考慮了對膠州灣環(huán)境的保護(hù),從2006年12月份開始,在大橋4年多的建設(shè)過程里,未發(fā)生一起環(huán)境污染事故。

    環(huán)保建橋,還要環(huán)保養(yǎng)護(hù)。山東高速青島膠州灣大橋建設(shè)指揮部總工程師邵新鵬稱,大橋建成通車后將采取全程視頻無縫隙監(jiān)控,根據(jù)不同天氣狀況和交通路況的監(jiān)測,會有很好的措施保障大橋暢通,一定能夠做到‘無縫隙安全保障’”。在一些經(jīng)常發(fā)生大霧的區(qū)域,采取安裝地?zé)?、增設(shè)提示標(biāo)志等多種措施,保障車輛在一些雨霧天氣正常通行。此外,如果遇上冰雪天氣,出于對膠州灣環(huán)境保護(hù)和橋面保護(hù)的考慮,膠州灣大橋不會像其他高速公路一樣撒融雪劑,而會采取地?zé)峄蛴眉訜嵝统┸嚨姆绞剑WC及時清除大橋路面上的積雪,絕對不會對海水造成污染。(記者 劉延青)

    “混凝土套箱無封底技術(shù)” 世界首創(chuàng)

    在膠州灣大橋的 “獨(dú)家秘笈”中,最為業(yè)界所稱道的是“混凝土套箱無封底技術(shù)”,為世界獨(dú)創(chuàng)。

    青島膠州灣大橋海上承臺達(dá)1258個,為滿足膠州灣景觀要求,承臺均被設(shè)置在浪濺區(qū)和水位變化區(qū)?!斑@些區(qū)域承臺施工環(huán)境惡劣、腐蝕環(huán)境特別嚴(yán)重?!贝髽蚪ㄔO(shè)指揮部相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)告訴記者,在目前國內(nèi)已建設(shè)的跨海大橋中,由于新、舊混凝土變形不協(xié)調(diào)而引起的混凝土套箱開裂問題始終未能得到解決。膠州灣大橋承臺底面置于低潮位以下,按傳統(tǒng)施工方法圍堰必須進(jìn)行水下封底,但在海洋環(huán)境和大量承臺情況下很難實(shí)現(xiàn)。為此,青島膠州灣大橋技術(shù)人員經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn),研制開發(fā)了“水下無封底混凝土套箱技術(shù)”。這是以膠囊止水和防裂彈性應(yīng)力吸收層系統(tǒng)為核心技術(shù)的一整套水下無封底預(yù)制混凝土套箱設(shè)計(jì)方法和建造工藝技術(shù),對保證工程質(zhì)量和承臺耐久性起到至關(guān)重要的作用,解決了混凝土套箱封水和承臺、套箱裂縫兩大難題,填補(bǔ)了該項(xiàng)技術(shù)的國內(nèi)外空白,達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

    該技術(shù)獲國家發(fā)明專利和實(shí)用新型專利,被評為2007-2008年度國家一級工法,本項(xiàng)研究的核心技術(shù)也在世界最大橋隧結(jié)合工程——港珠澳大橋設(shè)計(jì)中得到了應(yīng)用。

    邵新鵬還告訴記者,從技術(shù)角度看,膠州灣大橋跨徑并不算太大,因此抗風(fēng)能力還比較強(qiáng),目前的設(shè)計(jì)完全可以抵抗13級颶風(fēng)和6級地震。

    防腐傳感芯片植入大橋橋墩 強(qiáng)壯筋骨

    “別看膠州灣海面風(fēng)平浪靜,碧波蕩漾,可以建造大橋的眼光來看,膠州灣水域完全可以用‘惡劣’來形容?!贝髽蚪ㄔO(shè)總工邵新鵬告訴記者,膠州灣大橋受鹽害、凍融、海霧、臺風(fēng)、暴雨、工業(yè)排放物等多重腐蝕環(huán)境的綜合作用,腐蝕環(huán)境嚴(yán)重惡劣,所以大橋建設(shè)者專為大橋研發(fā)防腐蝕體系,以確保大橋在100年的使用期限內(nèi)身骨強(qiáng)健。

    “為了動態(tài)監(jiān)測大橋防腐效果,我們在每個墩臺樁柱內(nèi),都放置了高科技傳感芯片,能隨時監(jiān)控大橋防腐系統(tǒng)的效用發(fā)揮。

    膠州灣大橋是我國在北方冰凍海域建設(shè)的首座特大型橋梁,對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性而言是巨大的挑戰(zhàn)。杭州灣跨海大橋海水含鹽度為10-15‰,東海大橋?yàn)?0-25‰,而膠州灣大橋則高達(dá)29.4-32.9‰,防腐蝕難度更大。另一方面,大橋暴露在外的鋼箱梁、纜索、護(hù)欄和其他鋼結(jié)構(gòu),處在嚴(yán)重的腐蝕環(huán)境中,青島獨(dú)特的潮濕氣候、海洋大氣、工業(yè)大氣、氣象因素形成了復(fù)雜的腐蝕環(huán)境。

    在混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕方面,按照大氣區(qū)、浪濺區(qū)、潮差區(qū)、水下區(qū)等不同區(qū)域采取不同的防腐蝕方案。在鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕方面,采用了長效保護(hù)的熱噴鋅鋁合金與重防腐蝕涂層的組合體系,簡單說來,就是先噴涂鋅鋁合金,然后再涂刷三層漆:封閉漆、中間漆、面漆。

    抗震防風(fēng)設(shè)計(jì)確保大橋 屹立百年

    膠州灣大橋面臨上述眾多挑戰(zhàn),能巍然屹立百年嗎?

    邵新鵬說:“膠州灣是變化無常的海域,膠州灣大橋能夠抗多少級的風(fēng)和多大的地震?如何保證大橋建成后自身和通行安全,都在最初設(shè)計(jì)時就想到了,而且都有嚴(yán)格設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?!?/p>

    在施工前和施工過程中,大橋建設(shè)指揮部多次邀請全國頂尖橋梁專家和學(xué)者,定期召開專家會議。2007年6月15日,山東高速膠州灣大橋防腐蝕技術(shù)研討會暨中國工程院院士科技論壇召開;2008年10月16日,中國工程院又舉辦了山東高速膠州灣大橋國際橋梁論壇。在方案優(yōu)化、技術(shù)創(chuàng)新等多方面專家們給予了技術(shù)支持,為解決大橋建設(shè)過程中、將來的維修、防腐蝕、安全環(huán)保、燈光照明等關(guān)鍵性科研難題,提出了很多建設(shè)性意見。

    大橋共設(shè)計(jì)3個航道橋:大沽河、紅島和滄口航道橋。位于大沽河航道橋的主塔高達(dá)149米,相當(dāng)于一座50層的大廈高度,滄口航道橋主跨度達(dá)260米,當(dāng)然 “得具備非常好的抗風(fēng)能力”。邵新鵬介紹說,在這方面的前期氣象觀測實(shí)驗(yàn),就花了200多萬元的費(fèi)用。之前,國家氣象部門曾對青島地區(qū)的風(fēng)力做過研究,根據(jù)這些專業(yè)的研究數(shù)據(jù)和專家在實(shí)驗(yàn)室里的‘風(fēng)洞試驗(yàn)’,為大橋設(shè)計(jì)提供了可靠依據(jù)”。

    人們可以注意到:航道橋上安裝了風(fēng)障,加設(shè)了風(fēng)嘴和導(dǎo)向板,以分流風(fēng)速和風(fēng)的角度。同時另一方面大橋設(shè)計(jì)安裝的護(hù)欄能抵御載重50噸車輛的撞擊,這樣的設(shè)計(jì)大大提高了橋上行車的安全性。

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