在采訪中,記者了解到,松浦大橋指揮部里聚集了大量的橋梁建設(shè)專家,對每一個施工工法、每一道施工程序都有嚴(yán)格規(guī)范。這一切都是為了給哈爾濱人民建設(shè)一座百年精品。相信這些工法和技術(shù)手段并用后,松浦大橋?qū)⒊蔀樗苫ń弦活w耀眼奪目的“鉆石”。
參與松浦大橋建設(shè)的部分專家
吳向陽:大橋指揮部常務(wù)副總指揮、省工程結(jié)構(gòu)專家
李成棟:大橋指揮部技術(shù)總顧問、省橋梁專家
靳麟生:大橋指揮部項目指揮、省橋梁專家
夏學(xué)書:大橋指揮部顧問、省工程結(jié)構(gòu)專家
邵增鈺:大橋指揮部顧問、省橋梁專家
同一江面上的兩座橋梁,松浦大橋為何要比松花江公路大橋長一倍?一座橋梁為何要分成3種結(jié)構(gòu)建設(shè)?松浦大橋上的160米鉆石形獨塔是否僅僅為了美觀?為何水面上還要建設(shè)一個鉆井平臺,江心島上要建一座水泥攪拌站……近日,記者帶著這些疑問前往松浦大橋施工現(xiàn)場,聆聽橋梁建筑專家們對松浦大橋設(shè)計、施工工法的解讀,探尋松浦大橋設(shè)計背后的科學(xué)秘密。
疑問1:主橋為何長達(dá)3450米?
專家答:減少橋梁對水流的影響
松浦大橋南起松花江南岸道外區(qū)南勛街,北至松花江北岸永勝路,路線全長4.027公里,但主線橋梁長度卻達(dá)到了3450米,這一長度是同一江上另外一座橋梁松花江公路大橋橋1565米的兩倍。橋梁專家李成棟告訴記者,這樣的長度完全是為了防洪要求,松花江1998年發(fā)大水時,每小時流量達(dá)1.7萬立方米,為減少橋梁對水流的影響,松遼委水利部要求,跨江橋一定要修長,避免阻水,松浦大橋因此成為哈爾濱橋梁建設(shè)史上最長的跨江橋。
因為長,橋梁建設(shè)要在跨主流、跨支流、跨灘地不同的建設(shè)基礎(chǔ)完成。不同的基礎(chǔ)讓大橋建設(shè)必須采用不同的結(jié)構(gòu)形式。其中,跨主流段橋梁,采用中國乃至世界最普遍的跨江獨塔斜拉橋———在跨度為268米的江面上,沒有一個橋墩,方便船舶通行同時,最大限度地保證了行洪要求。今后,即使百年一遇洪水,松浦大橋也不會成為松花江上的瓶頸。
疑問2:河床下為何要鉆95米深樁基?
專家答:橋梁承重全部落在主塔樁基上
橋梁承受的重力,通過斜拉鎖傳導(dǎo)至獨塔,最終落到主塔樁基礎(chǔ)上。松浦大橋的主塔樁基礎(chǔ)設(shè)計為河床下95米,這個深度目前在國內(nèi)名列前茅。
專家介紹,主塔樁基為水下鉆孔灌注樁,一共25根樁聚合在獨塔之下,每根樁的河床下深度都為95米,樁的橫斷面直徑為河床下40米以上為2.5米,40米以下到95米處直徑為2米。這樣的一根樁能承載3750噸的壓力,而25個樁聚合在一起就構(gòu)成一個平臺,將承受93750噸壓力,這樣,獨塔斜拉橋的承載能力便得以保證。
疑問3:水下25根樁為何需3個月完成?
專家答:工藝復(fù)雜技術(shù)高確保樁不裂縫
鉆一個河床下95米深的樁要13天,25個樁灌注完成要3個月時間。記者在松花江上看到,松花江上已搭建起有如鉆井平臺一樣、籃球場般大小的水上鉆孔工作平臺,5臺大型反循環(huán)鉆、龍門吊等大型機械已在平臺待命。專家介紹,5臺租用的反循環(huán)鉆,每臺肩負(fù)著鉆出5個95米深鉆孔的任務(wù);而龍門吊則負(fù)責(zé)將鋼筋籠吊起安置在水下已鉆出的樁孔中。為確保灌注樁基礎(chǔ)的混凝土質(zhì)量,江心島上還建起了水泥攪拌站,確保水泥強度。多種工藝、多種技術(shù)、多種監(jiān)管辦法,所有的工藝都要達(dá)成一個目標(biāo)———25個樁不出現(xiàn)一個廢棄樁,每個樁都不會出現(xiàn)裂縫,唯此,松浦大橋才能經(jīng)得起歷史檢驗。
疑問4:160米高鉆石形獨塔僅為了美觀?
專家答:提高抗風(fēng)抗震能力更重要
專家介紹,目前,橋梁界一致公認(rèn)只有采用斜拉橋和懸索橋,才能解決跨徑超過200米以上的技術(shù)難題。在沒有橋墩的支撐下,確保橋面承重能力,斜拉橋是最有效的利用力學(xué)性能解決大跨度難題的經(jīng)濟、美觀橋型。目前獨塔斜拉橋的塔形有H形、倒Y形、A形、鉆石形,松浦大橋采用鉆石形,除了美觀考慮外,更重要的是,鉆石形有獨特的抗風(fēng)能力和抗震能力。專家介紹,松浦大橋獨塔由104根鎖鏈牢牢固定橋塔。按照哈爾濱高空最大風(fēng)力每小時38公里為上限,鉆石形塔將抵御50公里每小時的風(fēng)力,其抗扭效果也將在7級地震時不發(fā)生損傷。鉆石形獨塔美麗的背后是更大的使用價值。
疑問5:巨大混凝土承重臺如何避免裂縫?
專家答:灌注同時安裝冷卻設(shè)備降溫
在橋梁施工中,要澆筑一個長56米、寬19米、高5米的超大的混凝土承重臺,由于澆筑承重臺時需要大量水泥,澆筑水泥過程中要釋放大量的熱,如果不將這些熱轉(zhuǎn)化掉,勢必會導(dǎo)致承重臺開裂,影響工程質(zhì)量。
為了不發(fā)生這種裂縫現(xiàn)象,專家介紹,澆筑混凝土承重臺時,將安裝類似冷卻管的設(shè)備來降溫,運用相當(dāng)于一個空調(diào)的大體積混凝土澆筑水化熱處理技術(shù),將大體積混凝土中聚集的熱量緩慢地釋放出去,既可保證混凝土強度,又不會發(fā)生混凝土開裂的現(xiàn)象。
參與松浦大橋建設(shè)的部分專家
吳向陽:大橋指揮部常務(wù)副總指揮、省工程結(jié)構(gòu)專家
李成棟:大橋指揮部技術(shù)總顧問、省橋梁專家
靳麟生:大橋指揮部項目指揮、省橋梁專家
夏學(xué)書:大橋指揮部顧問、省工程結(jié)構(gòu)專家
邵增鈺:大橋指揮部顧問、省橋梁專家
同一江面上的兩座橋梁,松浦大橋為何要比松花江公路大橋長一倍?一座橋梁為何要分成3種結(jié)構(gòu)建設(shè)?松浦大橋上的160米鉆石形獨塔是否僅僅為了美觀?為何水面上還要建設(shè)一個鉆井平臺,江心島上要建一座水泥攪拌站……近日,記者帶著這些疑問前往松浦大橋施工現(xiàn)場,聆聽橋梁建筑專家們對松浦大橋設(shè)計、施工工法的解讀,探尋松浦大橋設(shè)計背后的科學(xué)秘密。
疑問1:主橋為何長達(dá)3450米?
專家答:減少橋梁對水流的影響
松浦大橋南起松花江南岸道外區(qū)南勛街,北至松花江北岸永勝路,路線全長4.027公里,但主線橋梁長度卻達(dá)到了3450米,這一長度是同一江上另外一座橋梁松花江公路大橋橋1565米的兩倍。橋梁專家李成棟告訴記者,這樣的長度完全是為了防洪要求,松花江1998年發(fā)大水時,每小時流量達(dá)1.7萬立方米,為減少橋梁對水流的影響,松遼委水利部要求,跨江橋一定要修長,避免阻水,松浦大橋因此成為哈爾濱橋梁建設(shè)史上最長的跨江橋。
因為長,橋梁建設(shè)要在跨主流、跨支流、跨灘地不同的建設(shè)基礎(chǔ)完成。不同的基礎(chǔ)讓大橋建設(shè)必須采用不同的結(jié)構(gòu)形式。其中,跨主流段橋梁,采用中國乃至世界最普遍的跨江獨塔斜拉橋———在跨度為268米的江面上,沒有一個橋墩,方便船舶通行同時,最大限度地保證了行洪要求。今后,即使百年一遇洪水,松浦大橋也不會成為松花江上的瓶頸。
疑問2:河床下為何要鉆95米深樁基?
專家答:橋梁承重全部落在主塔樁基上
橋梁承受的重力,通過斜拉鎖傳導(dǎo)至獨塔,最終落到主塔樁基礎(chǔ)上。松浦大橋的主塔樁基礎(chǔ)設(shè)計為河床下95米,這個深度目前在國內(nèi)名列前茅。
專家介紹,主塔樁基為水下鉆孔灌注樁,一共25根樁聚合在獨塔之下,每根樁的河床下深度都為95米,樁的橫斷面直徑為河床下40米以上為2.5米,40米以下到95米處直徑為2米。這樣的一根樁能承載3750噸的壓力,而25個樁聚合在一起就構(gòu)成一個平臺,將承受93750噸壓力,這樣,獨塔斜拉橋的承載能力便得以保證。
疑問3:水下25根樁為何需3個月完成?
專家答:工藝復(fù)雜技術(shù)高確保樁不裂縫
鉆一個河床下95米深的樁要13天,25個樁灌注完成要3個月時間。記者在松花江上看到,松花江上已搭建起有如鉆井平臺一樣、籃球場般大小的水上鉆孔工作平臺,5臺大型反循環(huán)鉆、龍門吊等大型機械已在平臺待命。專家介紹,5臺租用的反循環(huán)鉆,每臺肩負(fù)著鉆出5個95米深鉆孔的任務(wù);而龍門吊則負(fù)責(zé)將鋼筋籠吊起安置在水下已鉆出的樁孔中。為確保灌注樁基礎(chǔ)的混凝土質(zhì)量,江心島上還建起了水泥攪拌站,確保水泥強度。多種工藝、多種技術(shù)、多種監(jiān)管辦法,所有的工藝都要達(dá)成一個目標(biāo)———25個樁不出現(xiàn)一個廢棄樁,每個樁都不會出現(xiàn)裂縫,唯此,松浦大橋才能經(jīng)得起歷史檢驗。
疑問4:160米高鉆石形獨塔僅為了美觀?
專家答:提高抗風(fēng)抗震能力更重要
專家介紹,目前,橋梁界一致公認(rèn)只有采用斜拉橋和懸索橋,才能解決跨徑超過200米以上的技術(shù)難題。在沒有橋墩的支撐下,確保橋面承重能力,斜拉橋是最有效的利用力學(xué)性能解決大跨度難題的經(jīng)濟、美觀橋型。目前獨塔斜拉橋的塔形有H形、倒Y形、A形、鉆石形,松浦大橋采用鉆石形,除了美觀考慮外,更重要的是,鉆石形有獨特的抗風(fēng)能力和抗震能力。專家介紹,松浦大橋獨塔由104根鎖鏈牢牢固定橋塔。按照哈爾濱高空最大風(fēng)力每小時38公里為上限,鉆石形塔將抵御50公里每小時的風(fēng)力,其抗扭效果也將在7級地震時不發(fā)生損傷。鉆石形獨塔美麗的背后是更大的使用價值。
疑問5:巨大混凝土承重臺如何避免裂縫?
專家答:灌注同時安裝冷卻設(shè)備降溫
在橋梁施工中,要澆筑一個長56米、寬19米、高5米的超大的混凝土承重臺,由于澆筑承重臺時需要大量水泥,澆筑水泥過程中要釋放大量的熱,如果不將這些熱轉(zhuǎn)化掉,勢必會導(dǎo)致承重臺開裂,影響工程質(zhì)量。
為了不發(fā)生這種裂縫現(xiàn)象,專家介紹,澆筑混凝土承重臺時,將安裝類似冷卻管的設(shè)備來降溫,運用相當(dāng)于一個空調(diào)的大體積混凝土澆筑水化熱處理技術(shù),將大體積混凝土中聚集的熱量緩慢地釋放出去,既可保證混凝土強度,又不會發(fā)生混凝土開裂的現(xiàn)象。