圖片說明:蘇通大橋的建設(shè)代表著世界建橋技術(shù)的最高水平。
“跨徑最大、基礎(chǔ)最深、索塔最高、拉索最長?!币徽劦教K通大橋的四項“世界之最”,77歲南通人劉奶奶在經(jīng)歷了連續(xù)幾年的媒體“轟炸式”報道之后,都能說出個一二三四來,而這四個世界紀錄是在什么情況下誕生的、他們的背后蘊藏了多少中國人的智慧卻是很少人知道,蘇通大橋現(xiàn)場副總指揮丁峰在蘇通大橋開通前,接受的東方網(wǎng)記者的專訪,為你講述一個別樣的蘇通大橋。
1088米主跨:首度跨越千米極限是被逼出來的
在蘇通大橋開通之前,日本的多多羅斜拉索大橋憑借主跨890米的長度及其相配套的建橋設(shè)備等技術(shù),稱霸了近10年的世界斜拉橋地位,而斜拉橋在我國的發(fā)展僅有30年,此前已建成橋梁的最大跨徑為648米,一下子要建個長度幾乎翻倍的斜拉橋,南通大橋面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。丁峰坦言,之所以要跨越被橋梁專家公認為是極限的千米距離,實在是被逼出來的?!?
“我們即便有建設(shè)跨越千米的能力,也不會為了超越誰而這么做,一切都是按照實際情況來做的?!倍》逑驏|方網(wǎng)記者介紹,當初大橋的設(shè)計方案有三個,除了1000米的斜拉橋外,還有1500米和2000米的懸索橋兩個方案,之所以放棄懸索橋,是因為寬達6公里的江面。“懸索橋是需要兩個大鉚釘要把橋拉起來,若江面不寬,則可以將鉚釘打在兩岸,但這里的江面過寬,只能打在江底巖石下,可這里的泥沙厚達270米,最后只能放棄懸索橋?!薄 ?
一年中江面風(fēng)力6級以上的有179天,年平均降雨天數(shù)超過120天,霧天31天,江面寬6公里,每天兩潮相差最大4米,河流最大流速2.8米/秒、基巖埋藏深達270米……“太多復(fù)雜的建設(shè)條件逼著我們創(chuàng)造世界第一,我們也不懼怕?!睂τ谛崩瓨蚩缭角椎碾y度,丁峰這樣比喻,“劉翔跨欄,快個零點幾秒都很難,建橋也如此”?! ?
在主跨的建設(shè)中,最困難的便是主跨合龍的精度,一旦大橋橋面拼接不好,大橋的壽命和安全性就會大打折扣。為了保證橋面在無應(yīng)力狀態(tài)下合攏和保證大橋的建設(shè)進度,蘇通大橋的建設(shè)者們開創(chuàng)了一種全新的方法,即在主塔橫梁上面安裝了8臺900噸級的千斤頂,將總重量達5萬多噸的兩側(cè)鋼橋面向兩側(cè)頂推,讓最后一塊鋼箱梁順利合攏。2007年6月9日上午10點,蘇通大橋完成了中跨合攏,當時就站在這最后一段合攏梁段的丁峰親眼目睹了這一切,“擔(dān)心了十多天的心終于從半空中落下,在承受了長達5年的工作壓力,我當時的心情出奇的安靜,只想好好睡一覺,可還是有些擔(dān)心,不會像那12根鋼管柱一樣,一夜之間被水流撞斷吧?”
120米塔基:131根鋼管柱橫截面積和足球場一樣大
“打樁是建橋的基礎(chǔ)之基礎(chǔ),可蘇通大橋的樁很特殊?!倍》褰榻B,此處由于位于上海入??诟浇?,泥沙堆積厚度極深,勘測隊在河床270米以下才發(fā)現(xiàn)巖石層,“要想把樁打到這里,是完全不可能的,我們只能把樁打到124米下的粗砂層中,利用樁筒與砂粒間的磨擦來穩(wěn)定。”
按照常規(guī),為了放置設(shè)備和在江面施工,一個臨時的基礎(chǔ)平臺在2003年7月19日開始建設(shè)。到當月31日,12根長60米、直徑為1.4米的平臺鋼管樁被打入江中并連為一體??墒且灰怪g,由于當天大潮,風(fēng)浪翻滾,12根鋼管樁竟被湍急的河水沖斷,“我建了那么多年橋,還是第一次碰到那么粗的鋼管被沖斷,可見此地水文條件的復(fù)雜?!薄?
“1.4米的臨時樁打不下去,怎么辦?歷史上又是沒有記載,我們只有創(chuàng)造歷史。”丁峰和眾工程師們開了多次會議討論方案,“一次,項目部總工程師張鴻提出了一個方案,讓大家眼前一亮。”蘇通大橋的建設(shè)者們決定,直接把直徑2.8米的鉆孔樁鋼護筒打入大橋底基,并作為永久支撐結(jié)構(gòu)存在。
為了確保精度,蘇通大橋項目部經(jīng)理劉先鵬還發(fā)明了一個樁基礎(chǔ)引導(dǎo)裝置,即在樁上套一個可以收縮的環(huán)形限制圈,來把護筒控制在一個很小的范圍內(nèi)。就這樣,在一塊足球場大小的面積(長114米、寬48米)基礎(chǔ)上,打下了131根鋼筒,最深基礎(chǔ)達120米深。“此外,還要加上被披在塔基上的防沖刷防護系統(tǒng),其體積相當于一個足球場被壘起50層樓高。”
300.4米橋塔:比埃菲爾鐵塔還要高出200米
地面高度每增加100米,風(fēng)力就增加一級,這個最初級的氣象學(xué)原理卻成為建塔的最大困難。“斜拉橋的最大特點就是橋塔要支撐起全橋,這就像撐起雨傘的鐵桿一樣。因此,橋塔的穩(wěn)定性和精確度十分關(guān)鍵?!倍》逭f:“我們把一段段橋塔向上疊加的工作,比作把一千枚硬幣摞起來。”
除了風(fēng),陽光也成為“敵人”。由于陽光的照射會使混凝土澆筑的塔身產(chǎn)生“背日葵”現(xiàn)象,即向陽面與背光面存在溫差,導(dǎo)致4-5厘米的擺動。為了克服溫度帶來的影響,國際通常的做法是將施工放在夜間進行,而蘇通大橋的速度又不允許只在晚上作業(yè),一種新的方法又誕生了!
頂峰介紹,除了在高達310米的塔吊上安裝了風(fēng)速測量儀,大橋建設(shè)者們還在塔身安裝了200多塊光學(xué)棱鏡,用測量地形的儀器,可以精確計算出橋塔的傾斜數(shù)據(jù),“就像老百姓蓋房子掛鉛錘一樣”。目前,這項技術(shù)正在申請專利,在國際上處于領(lǐng)先水平?! ?
577米拉索:壽命增一倍,首次中國制造
“建設(shè)一座世界上跨越長度最大的橋,除了設(shè)計、建設(shè)水平的大幅度提高,我們的相配套硬件設(shè)施也要大跨越,這就是我們選擇由中國制造的鐵索的原因?!倍》褰榻B,當初大橋的拉索項目招標時,寶鋼和日本的一家企業(yè)是最大競爭對手,后者更是已經(jīng)制作出了如此高強度的鋼索,而我國此前其他的大橋也都用了該企業(yè)的產(chǎn)品?! ?
“寶鋼當時已經(jīng)研制出了制造技術(shù),但未能大批量生產(chǎn)。為了扶持民族產(chǎn)業(yè)竟而帶動其提高,蘇通大橋最終選擇了寶鋼。”丁峰說:“第一批拉索的質(zhì)量非常好,可等到大批量生產(chǎn)后,產(chǎn)品的合格率僅為40-50%,那時是我壓力最大的時候。橋塔在一天天變高,可拉索卻遲遲不到,我們中途甚至想過再改用日本企業(yè)的產(chǎn)品,可最后還是又信任了一次寶鋼,給出了一個月的最后通牒?!薄 ?
“那時候我隔三差五地往寶鋼跑,終于,不到一個月的時間,合格率在95%以上的拉索可以大批量生產(chǎn)”丁峰回憶說。2007年6月8日,蘇通大橋世界272根斜拉索安裝到位,靠橋塔最遠的斜拉索長577米,直徑16厘米,由313根高強度鍍鋅鋼絲組成,自重達59噸,成為世界上最長的斜拉索。丁峰還向東方網(wǎng)記者透露了一個小細節(jié),此前與寶鋼競爭日本企業(yè)老總得知此消息后發(fā)呆好長時間,而目前正在美國修建的奧克蘭海灣二橋就已經(jīng)在使用著寶鋼生產(chǎn)的拉索。