5月23日凌晨，溫州甌江北口大橋的中間橋墩的基礎(chǔ)從長江流域江蘇南通段下水，歷經(jīng)362海里的運(yùn)輸，浮運(yùn)到了溫州甌江口的指定位置。
5月16日從南通下水沿長江經(jīng)上海再入東海 5月23日到溫州
甌江北口大橋效果圖
鋼沉井首節(jié)浮運(yùn)
鋼沉井首節(jié)浮運(yùn)
這標(biāo)志著國家“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)工程，浙江溫州甌江北口大橋的建設(shè)進(jìn)入到了第一個(gè)關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)——大橋的中塔正式開建。
溫州甌江北口大橋的中塔沉井，即大橋中間橋墩的基礎(chǔ)
相比傳統(tǒng)橋梁樁基，沉井基礎(chǔ)更結(jié)實(shí)，成本更節(jié)省
不同于甬臺(tái)溫高速復(fù)線的飛云江跨海特大橋、鰲江跨海特大橋，甌江北口大橋不需要向江底打樁基。鋼沉井加上后續(xù)灌注的混凝土，總重可以達(dá)到40萬噸。整個(gè)沉井穿透淤泥層，坐在堅(jiān)實(shí)的卵石層上，穩(wěn)若磐石，主塔可直接在上方建造。
這一設(shè)計(jì)正是由國內(nèi)首屈一指的兩家橋梁設(shè)計(jì)單位——浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院及中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院聯(lián)合設(shè)計(jì)，經(jīng)國內(nèi)知名橋梁設(shè)計(jì)專家經(jīng)多番綜合比選。
“甌江主航道往來船舶眾多，特別是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)距通航孔邊緣僅43m，存在超高船撞風(fēng)險(xiǎn)的情況，再結(jié)合橋位區(qū)水文、地質(zhì)等，沉井結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)相比傳統(tǒng)的樁基剛度、整體性能都更優(yōu)，可承受30000t級(jí)船撞力。”項(xiàng)目一標(biāo)總工田繼開介紹，除了更結(jié)實(shí)，沉井基礎(chǔ)在建設(shè)成本上也更為節(jié)省，“最主要的難點(diǎn)在于施工的要求非常高，尤其在定位、下沉等方面有很高的精度要求?！?
據(jù)介紹，整個(gè)沉井基礎(chǔ)由鋼殼和混凝土兩部分組成，首節(jié)鋼沉井下水以后，先精確定位，之后通過鋼沉井接高和在夾壁澆筑混凝土使沉井下沉穿透江底40多米的淤泥層，最后通過在井孔內(nèi)吸泥使其坐落在穩(wěn)固的卵石層上。整個(gè)過程猶如在水上造陸，形成巨大的水上平臺(tái)，保證橋梁主塔可以直接在上方建造。
萬噸鋼殼耗時(shí)七天浮運(yùn)到溫州
中塔鋼沉井平面尺寸為66m×55m，高59m，相當(dāng)于20層樓高；平面形狀為圓角矩形，面積3600多平方米，約等于9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)，規(guī)模宏大。
整個(gè)鋼沉井體積、重量龐大，無法一體運(yùn)輸至溫州，由此采用分階段方式進(jìn)行運(yùn)輸。此次下水的首節(jié)鋼沉井(1~5節(jié)段)橫向長66m，縱向?qū)?5m，總高27.5m，總重約10400t，是目前國內(nèi)采用滑道下水重量最大的鋼沉井節(jié)段。首節(jié)鋼沉井在5月16日4時(shí)38分下水，由4艘拖運(yùn)船和2艘警戒船拖運(yùn)至江蘇南通的狼山錨地，拖放到半潛駁船上，由半潛駁船裝載，在拖船牽引下沿長江，途經(jīng)上海，再入東海浮運(yùn)到溫州圓嶼錨地，總里程670公里，耗時(shí)7天。
由于此次沉井浮運(yùn)是全國范圍內(nèi)首次海區(qū)沉井技術(shù)的應(yīng)用，考慮到沉井體積巨大，路途遠(yuǎn)、時(shí)間長，途經(jīng)航道各類船舶繁多，水域復(fù)雜多變，潮水落差大，天氣多變，于是氣象部門予以大力支持，海事部門予以通力護(hù)航，溫州港為此封港約22小時(shí)，溫州市交通部門為做好沉井的浮運(yùn)工作專門成立協(xié)調(diào)工作組，多次牽頭海事、港航等單位研究落實(shí)方案。
據(jù)介紹，這么長距離的運(yùn)送一個(gè)橋墩基礎(chǔ)，在世界上還是第一次。5月23日，首節(jié)鋼沉井由5艘拖運(yùn)船，2艘警戒船浮運(yùn)至橋址區(qū)，經(jīng)與定位系統(tǒng)連接后，精確注水著床，成為沉井后續(xù)順利施工的堅(jiān)實(shí)保障。剩余的鋼沉井是第6至12節(jié)段。每節(jié)段高4.5m，并被加工制作為3個(gè)大塊體，將由駁船運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝。
預(yù)計(jì)明年上半年下沉至江底卵石層
為了輔助鋼沉井定位、接高以及吸泥下沉，保證沉井施工期間沉井著床的平穩(wěn)精確，施工單位中鐵大橋局首先是在鋼沉井上下游側(cè)260m處各設(shè)置一個(gè)錨墩平臺(tái)，單個(gè)錨墩平臺(tái)下部布置16根鋼管樁作為基礎(chǔ)，單根鋼管直徑2.2m、樁長80m；在主墩南北兩側(cè)拋設(shè)重力錨，重力錨每一側(cè)各設(shè)置四個(gè)，分上下游對(duì)稱布置，單個(gè)重力錨重約900t。通過纜繩，沉井將在四個(gè)方向受到來自兩個(gè)錨墩和八個(gè)重力錨拉力，以確保施工平穩(wěn)。
“憑鋼沉井自身的重量無法穿透淤泥層，其間我們會(huì)采取吸泥施工幫助下沉。”技術(shù)人員介紹，該處甌江淤泥約40余m，預(yù)計(jì)到明年上半年，沉井可以完成，到達(dá)淤泥層下方的卵石層。
此次的中塔沉井屬國內(nèi)首次在深厚淤泥質(zhì)土中建造超大型沉井基礎(chǔ)，施工技術(shù)含量非常高，除了首節(jié)鋼沉井自重大、就位下沉難的問題外，還需要克服“強(qiáng)潮、軟土、臺(tái)風(fēng)”三大不利因素挑戰(zhàn)：橋位處水位受潮差影響大，施工將受到600t往復(fù)水流作用力的影響，平均潮差達(dá)4.5m；深厚淤泥層最大厚度達(dá)40m，且土層分布不均，如同在豆腐上建造高樓；中塔施工工期跨越2個(gè)完整臺(tái)風(fēng)期，在國內(nèi)尚無先例可循，施工挑戰(zhàn)極大。
溫州甌江北口大橋是國家寧莞高速(G15W3)和國道228線兩大項(xiàng)目跨越甌江的控制性工程，是浙江省繼杭州灣跨海大橋、舟山跨海大橋、嘉紹大橋之后，又一座國家級(jí)橋梁，已列入浙江省品質(zhì)工程示范工程，是交通運(yùn)輸部首批8個(gè)綠色公路建設(shè)典型示范項(xiàng)目中唯一的橋梁工程。
雙層公路橋預(yù)計(jì)2021年通車
整個(gè)大橋的建設(shè)工期為60個(gè)月，預(yù)計(jì)2021年建成通車。建成后，溫州甌江北岸的百姓過江到溫州機(jī)場(chǎng)將從過去的1個(gè)多小時(shí)縮短至15分鐘。
由于大橋采用雙層設(shè)計(jì)，上層是六車道高速公路，下層按一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，建成之后，甬臺(tái)溫高速公路和228國道都將通過這里。建成以后，大橋每天的通行能力能夠達(dá)到10.7萬輛，將是國內(nèi)通行能力最強(qiáng)最大的高速公路橋之一。
甌江北口大橋創(chuàng)多項(xiàng)世界第一
甌江北口大橋從設(shè)計(jì)到建設(shè)到施工，創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一。
1、世界上首座“三塔四跨”懸索橋
甌江北口大橋連接甌江兩岸，是世界上首座“三塔四跨”的鋼桁梁懸索橋，是目前我國乃至世界上技術(shù)難度最大、建造工藝最為復(fù)雜的橋梁之一。
之所以做出這樣的設(shè)計(jì)，有兩大條件受限。通常像類似的跨江大橋，一般采用雙塔的結(jié)構(gòu)形式，北邊一個(gè)塔，南邊一個(gè)塔，但是為了保證橋的穩(wěn)定，這樣建造的橋梁橋高會(huì)比較高。由于這座橋南面臨近溫州機(jī)場(chǎng)，飛機(jī)起飛的時(shí)候?qū)娇諆舾哂幸?，所以橋修建得不能太高；同時(shí)橋下需要允許3萬噸的貨船通行，又不能太低。在這樣兩個(gè)條件的制約下，最后選擇了“三塔四跨”懸索橋的結(jié)構(gòu)形式。
2、世界首次采用混凝土結(jié)構(gòu)做中塔
過去類似于橋梁的中塔一般采用的都是鋼筋結(jié)構(gòu)，但鋼塔一般橋梁只能做到三塔，這次創(chuàng)造性地用混凝土結(jié)構(gòu)做中塔，成功以后，對(duì)今后做五塔、七塔甚至更多塔懸索橋結(jié)構(gòu)都成為可能。也就是說，掌握了這項(xiàng)技術(shù)，今后建造長距離的跨海懸索大橋?qū)?huì)成為可能。畢竟，它的造價(jià)比現(xiàn)在常見的長距離跨海斜拉橋要低，整體剛度更強(qiáng)。
3、世界首次在淤泥土質(zhì)中用沉井做基礎(chǔ)
以前類似的橋梁，一般都采用樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)對(duì)船舶的防撞能力比較弱，對(duì)基礎(chǔ)的防沖刷能力也比較弱，所以這座橋采用了大體積的沉井做基礎(chǔ)，將很好地改善這兩點(diǎn)。
這個(gè)沉井的平面面積3600多平方米，相當(dāng)于9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)大??；高68米，相當(dāng)于20層樓高度；重達(dá)1.8萬噸，相當(dāng)于15000輛小汽車重量之和。
甌江北口大橋這三項(xiàng)創(chuàng)造性的突破代表了我國現(xiàn)有的橋梁建設(shè)水平，并為世界橋梁建造提供了有益的借鑒。
