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中交一公局集团|跨海大桥的“主心骨”是怎样炼成的?

2021-12-20 17:37:51浏览:2107 来源:中交一公局集团   
核心摘要:跨海大桥的“主心骨”是怎样炼成的?

茫茫海面上

一条巨型白色“丝带”横卧碧波

远远望去

两根白色主拱悬在半空

4只倒三角形状的“主心骨”

稳稳地支撑着桥梁的快速“生长”



这就是

正在建设的清福港大桥

这座“海丝铸梦”造型的跨海大桥

有什么来头?

它的“主心骨”又是如何

在海上炼成的呢?

01

“高颜值”带来

高难度施工挑战


清福港大桥

全长1086.4米,跨海长度580米

茂名市第一座钢箱拱跨海大桥

造型元素取自海丝之路

全桥整体线形流畅柔美

与清福港起伏的波浪交相辉映

建成后将成为

茂名市内一座“高颜值”地标



美好事物的产生

往往伴随千锤百炼的过程

清福港大桥“高颜值”的设计

同样给建设者带来了

高难度的挑战



自重17万吨的大桥

得以屹立碧波之上

全靠桥下的4只主墩

如主心骨般的“鼎力”支撑

50多米长的桩基深深扎入海底

主墩上部的倒三角状混凝土刚架

与主拱紧紧相连

为大桥提供了强劲的支撑

而这4座巨型混凝土刚架的建设,一开始就面临着重重的施工挑战和安全风险:混凝土浇筑下料困难、振捣操作不便、斜腿内侧受拉区开裂风险高、支架结构对沉降极为敏感、水上高空作业安全风险极高……



面对难题

项目团队没有丝毫退缩

他们经过多次技术研讨会,不断优化施工方案,确定了采取刚性支撑、设置操作钢平台、对支架预压和变形精准监控、精确分层施工、预置浇筑孔用于充分振捣等有效措施。

一套“组合拳”下来

主墩三角刚架结构的施工

得到了有力保障



主墩站得稳

全靠桩基深

然而,海上桩基作业

远比想象中更困难

看似风平浪静的海面下

却蕴含着复杂多变的水文地质因素



海底饱和砂土液化严重

局部分布软土层

这给海上钻孔灌注施工

带来不小挑战

此外,海平面受潮汐作用

水位变化很大

清福港水位高差最大时能达到4米

如何根据水位组织施工

成了困扰项目团队的难题



 经过多次技术论证

项目团队决定采用

冲击钻小冲程开孔慢速钻进

和连续水下灌注的工艺施工

18根直径2.5米的海上桩基

在建设者的手中很快成型 



桩基完成后

作业主墩承台的围堰方案选择

也面临争议


大桥所处海域海底岩层硬度高、岩土风化不均匀,选择哪种围堰更有利于展开施工,一时间成了项目团队面临的抉择。

经过查阅大量资料和行业案例

工程师们的目光

落在了两种方案上

钢板桩围堰 or 钢套箱围堰

钢板桩围堰强度高

便于打入海底的坚硬岩层

且在深水施工中的防水性能好

而钢套箱围堰更适用于浅滩地带

水流速较小、地质良好的水域

在进行一番综合对比后

项目团队选用了前者

在坚硬的海底岩层钻入15米的深孔

以设置钢板桩围堰

施工过程中

全力保障围堰防水性能

定时定点监测位移情况

确保了后续承台钢筋、模板

及浇筑施工的安全性





清福港大桥的主墩承台

单个面积820平方米

相当于两个标准篮球场的大小

浇筑混凝土方量更是

达到了万方级

是个当之无愧的“大家伙”



这样大体积的承台

在浇筑过程中会出现“水化热”现象

内部温度高,外部温度低

“外冷内热”的混凝土成型后

极易出现裂缝

导致结构强度和耐久度大打折扣


为了保持承台浇筑过程中的

温度“表里如一”

技术团队借鉴水冷散热器原理

在承台内部布置5层温控冷却水管

通过冷却水反复循环

给“大家伙”来了一场深度“降火”


同时,优化混凝土配合比、补充缓凝剂和减水剂、分层浇筑、表面保温及潮湿养护等,多重措施齐上阵,承台体内外温差被有效控制,施工质量也得到了有效保障。



海水中含有大量的腐蚀性离子

在海水和空气的双重夹击下

即使是钢结构混凝土

这样的“钢铁直男”

也会迅速失去“定力”

再加上常年暴晒

钢材和混凝土结构会遭受侵蚀

难以支撑大桥安全通行



为了建造出“百毒不侵”的桥体

项目团队在混凝土原材料中

加入了特殊矿物、疏水化合物


经过反复的配合比优化试验

最终形成了集高抗氯离子扩散性、

高抗裂性、高尺寸稳定性的

高性能海工混凝土

应用在了全桥主体结构当中

给大桥打造了一副 “铁骨” 


同时,建设者在桥梁结构表面

涂敷了硅烷浸渍、有机硅中间漆、

硅氟面漆等特殊涂料

大桥又有了一层 “铜皮” 

使得清福港大桥的使用寿命

被大大延长




乘风破浪潮头立

扬帆起航正当时


站在清福港大桥上

林立的施工机械

正奋力敲打着进击的乐章

大桥将在今年底迎来合龙


作为全球最长近岸滨海公路

重要组成部分

清福港大桥所在的

广东滨海旅游公路茂名先行段

也将顺利贯通


届时,茂名南部海滨商务圈

得以全面构建

茂名市的旅游和综合竞争力

也将得到快速发展


策  划 | 宣传文化部  四公司

供  稿 | 王振  王会林

责  编 | 尹沁宇 林隆

监  制 | 李智

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(责任编辑:吊车出租)
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