在海上建桥,桥墩怎么打-(跨海大桥的桥墩是打到海底的吗)
大家都知道海洋最深处是1万多米的马里亚纳海沟,但是你知道近海的深度是多少吗?答案是十多米!以渤海为例,渤海被辽宁省、河北省、天津市、山东省的陆地环抱,平均海深仅为18米,最大水深83米,这个深度远没有我们想象中那么大。
而且,咱们修建跨海大桥的位置又位于浅海海域,以被誉为“世界第八大奇迹”的港珠澳大桥为例。
这个大桥所处的九州航道桥以西水深仅为3~4米,九州航道桥至江海直达船航道桥之间水深为4~5米,江海直达船航道桥至青州航道桥之间水深为5~6米。
而最深处的青州航道桥至西人工岛之间水深为6~8米,也就是说即使是世界上跨海距离最大的桥梁,其桥墩所处的海域也不会超过10米。
有了这个数据,我们也就对桥墩的长度有了大致了解。
不过,即使是海深不超过10米,但在海上要建造这么一个“庞然大物”,对工程师而言也是非常有难度的。
我们同样以港珠澳大桥为例,这座桥梁全程共计22.9公里,使用了224座桥墩,单个桥墩的重量最大可达到3510吨,使用的钢筋更是创造了世界纪录。
你如果对3510吨重的桥墩没有概念,可以回想一下孙悟空的“定海神针”金箍棒是多重:
根据记载,神话中孙悟空的金箍棒号称有一万三千五百斤重,折合6.75吨,也就是说,港珠澳大桥的一个桥墩就顶的上500多根金箍棒!
怎么样,与咱们的大桥相比,现在是不是觉得金箍棒也没啥了不起了(手动滑稽)。
那么,如此重的桥墩是如何在水深将近10米的大海上建造的呢?站长就来简单介绍一下:
方法1:“围堰法”造桥
围堰法借鉴了陆地上建桥的思路,工程师会在建桥墩的周围用土石坝、钢板等把这块区域围起来,将里面的水与外界隔开,然后,用抽水机将围堰内的水抽干,填充钢筋混凝土,这样围起来的这块就成了陆地,建桥就方便多了。
但是,围堰法虽然思路比较简单,但也只能适用于水深较浅的区域,如果水深超过5米就会极大的增加工程量。
方法2:“沉箱法”造桥
沉箱法是咱们中国人茅以升创造的方法,沉箱指的是一种有顶无底的箱型结构,可在水中漂浮,可通过调节箱内压载水控制沉箱下沉或漂浮。沉箱顶盖上装有气闸,便于人员、材料、土进出工作室,同时保持工作室的固定气压。
施工过程简单描述就是:先在沉箱内部挖土,沉箱依靠重力下沉,下沉后继续挖土直至完全到坚硬的海底岩石,沉到底后再把沉箱底部封死,用混凝土填实沉箱,就成了桥墩。
这个方法同样不适于在深度超过5米的海深下建造桥墩。
方法三:打桩船造桥
上述两种方法都不适用于太深的海域,但是一些跨海大桥必须经过较深海域时又该怎么建设呢?这就要用到打桩船了。打桩船顾名思义,就是可以直接将桥墩从水上打到海底土层之中,具体的打桩过程比较复杂,站长就不详述了。
跨海大桥的建造是一项极其复杂的大国工程,需要专业的设计能力、施工水平以及经济实力。
同样以港珠澳跨海大桥为例,该桥是世界上里程最长、沉管隧道最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、技术含量最高、科学专利和投资金额最多的跨海大桥!
从2009年开始建造,2018年开始通车运营,用时9年之久,仅建设资金就达到1269亿元,即使不考虑后期运营保养的资金投入,要收回成本也需要一百年之久。所以说,跨海大桥的建设背后展现的是强大的国家力量!