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瓯江北口大桥搬来“定海神针”
2017年05月24日 08:54:20 来源: 温州日报瓯网 记者 夏晶莹 通讯员 张雯雯 范晓骏

  昨天下午,温州瓯江北口大桥中塔钢沉井进行海中定位。 陈翔 摄

  钢沉井首节浮运场景。瓯江北口大桥公司供图

  历时7天、跨越670公里,温州瓯江北口大桥超大型钢沉井浮运抵达瓯江桥位处。昨天上午,首节钢沉井由5艘拖运船,2艘警戒船浮运至桥址区,经与定位系统连接后,开始初步定位,到下月中旬可完成精准定位,初步计划在6月17日进入注水着床工序,到明年超大型钢沉井即可下沉到位。

  瓯江北口大桥是世界上首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥,主桥中塔为世界首创的A字形混凝土塔结构。采用沉井基础,是整座桥梁建设的控制性节点,也是施工难度最高、工艺最复杂的关键工作,因此,温州瓯江口大桥公司采取将沉井预先在江苏南通进行制造,再拖运至温州的施工方案。

  这一“庞然大物”是如何一路“漂洋过海”抵达温州的呢?这一“定海神针”又将如何“定”住瓯江北口大桥?记者昨日到现场探秘。

  为何要用沉井法?

  防撞防冲刷且造价便宜

  昨天下午,记者来到乐清黄华码头,看到沉井已稳稳悬浮于瓯江中央,随着潮水微微起伏,不少工人正在沉井顶部开展初步定位工作,分别借助沉井东西两侧的两个锚墩平台架起缆绳,两边各6根;同时,在南北两侧各绑上4个重力锚,每个重力锚重达900吨,“以此将沉井固定在其需要下沉的位置,为下一步精准定位做准备。”现场施工人员说。

  与甬台温高速复线的飞云江跨海特大桥、鳌江跨海特大桥等大桥多采用桩基法施工不同,瓯江北口大桥的中塔施工采用沉井作为基础,通俗地说,这一超大型沉井就是瓯江北口大桥的“定海神针”。

  记者了解到,瓯江北口大桥由浙江省交通规划设计研究院及中铁大桥勘测设计院联合设计,国内知名桥梁设计专家多番综合比选,结合桥位区水文、地质、大桥跨瓯江主航道往来船舶众多等条件,特别是在基础结构距通航孔边缘仅43米,存在超高船撞风险的情况下,充分考虑沉井结构刚度较强、整体性能良好、经济优势明显,以及桥梁运营期内具有更高的安全可靠性,最终选定温州瓯江北口大桥项目中塔沉井基础设计方案。

  负责中塔施工的瓯江北口大桥1标项目总工田继开认为,沉井体量大防撞性能强、造价便宜、防冲刷性能好,是其相较于桩基法最大的优势。

  大型沉井是怎么到温的?

  “坐”上半潜驳船由拖运船拖至温州

  现场的工作人向记者介绍,瓯江北口大桥中塔钢沉井平面尺寸为66×55米,平面形状为圆角矩形,面积3600多平方米,约等于9个标准篮球场;高59米,相当于20层楼高。由江苏韩通船舶重工于今年2月8日开始制造,沉井采用“钢板自动下料-板单元切割-板单元焊接-块段焊接组装-节段吊装组拼”的工艺流程,利用船厂内现有组拼场和下水坡道进行组拼与下水施工。

  因整个钢沉井体积、重量庞大,无法一体运输至温州,因此分阶段进行运输。昨天率先运至温州的为首节钢沉井(1-5节段),横向长66米、纵向宽55米、总高27.5米,总重约10400吨。

  据悉,首节钢沉井在5月16日4时38分下水,由拖运船和警戒船共同拖运至江苏南通的狼山锚地,拖放到半潜驳船上,由半潜驳船装载,在拖船牵引下沿长江、东海浮运到温州圆屿锚地,总里程670公里,耗时7天。

  因沉井体积巨大,且需面对路途远、时间长,途径航道各类船舶繁多,水域复杂多变,潮水落差大等状况,为此,温州市交通部门为沉井的浮运工作专门成立协调工作组,多次牵头海事、港航等单位研究落实方案。最终,在运输过程中,气象部门予以大力支持,海事部门予以通力护航,温州港还为此封港约22小时,全力保障沉井顺利浮运到温。而剩余的第6至12节段钢沉井,每节段高4.5米,将被加工制作为3个大块体,陆续由驳船运输至施工现场进行现场拼装。

  沉井如何准确沉下去?

  GPS系统指挥并修偏,需克服“强潮、软土、台风”等困难

  如此庞然大物如何在海底精准地下沉到达指定的位置?原来,沉井上方安装了一个GPS几何姿态监控仪,将指挥并检验沉井精准下沉,“如同汽车上的导航仪,实时引导并及时修偏。”田继开说,同时,根据设计,沉井在前后左右可以有约40厘米的误差允许范围。

  这一庞然大物的下沉又将分几个步骤进行呢?据介绍,整个沉井基础由钢壳和混凝土两部分组成,首节钢沉井下水以后,先精确定位,之后通过钢沉井接高和在夹壁浇筑混凝土,使沉井下沉穿透江底40多米的淤泥层,最后通过在井孔内吸泥使其坐落在稳固的卵石层上。整个过程犹如在水上造出陆地,形成巨大的水上平台,保证桥梁主塔可以直接在上方建造。

  看似沉井法并不难,其实不然,除了首节钢沉井自重大、就位下沉难的问题外,瓯江北口大桥位于瓯江入海口,水文地质条件复杂,建设环境严峻,沉井下沉还需要克服“强潮、软土、台风”三大不利因素挑战。“一是桥位处水位受潮差影响大,平均潮差达4.5米,施工将受到600吨往复水流作用力的影响,为沉井固定增加难度;二是深厚淤泥层最大厚度达40米,且土层分布不均,这就如同在豆腐上建造高楼,需把控好下沉的速度和平衡性;三是中塔施工工期跨越2个完整台风期,将增加很多困难。”瓯江口大桥公司相关负责人介绍。

  瓯江北口大桥是国家宁莞高速(G15W3)和国道228线两大项目跨越瓯江的控制性工程,该项目的建设实施,是提升温台产业带、促进浙江都市经济发展的重要基础,是完善浙江省综合交通网络,提高东部沿海运输能力的重要支撑,也是加强 “一带一路”国家战略的重要引擎。

 

标签: 沉井;大桥;温州;沉井基础;驳船;台风;GPS 责任编辑: 金晨
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