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一桥飞架创奇迹——杭州湾跨海大桥建设侧记
2008/05/12

    200851,世界最长的跨海大桥——杭州湾跨海大桥将正式通车。作为目前世界上最长的跨海大桥,杭州湾跨海大桥全长36公里,在建设过程中共打下各类桩基7000余根,堪称国内特大桥梁之最。在这条将上海到宁波的陆路距离缩短120余公里的跨海大桥建设过程中,桥梁的建设者们不断创新技术,挑战施工极限,创造了一个个我国桥梁建造史上的工程奇迹。

  自主创新托起跨海大桥

  杭州湾属于世界上3个强潮海湾之一。在大桥的工程建设过程中,建设者们遇到了中国桥梁史上前所未有的困难。在恶劣的自然条件下,台风、强潮、浅层气体、高腐蚀、强冲刷等种种恶劣的自然环境均给大桥的建设提出了不少难题,一年的有效工作日仅有180天左右。同时,由于跨海大桥工程建设的专用设施和技术规范及检验标准,缺少可借鉴的先例和版本,这在国内施工企业缺乏海上建造大桥经验的前提下,对设计和施工人员提出了很高的要求。

  回顾大桥的建设历程,宁波市常务副市长、杭州湾大桥工程指挥部总指挥王勇感慨地说:没有自主创新就没有杭州湾跨海大桥。

  首先便是理念创新。大桥建设者们一切从杭州湾特定的实际情况出发,开拓建桥思路,确定了施工决定设计工厂化、大型化、机械化、变海上施工为路上施工的建桥思路,并在全国率先提出了大桥设计使用寿命100的建设目标。同时,工程还积极探索创新投融资体制,鼓励民营资本投资特大型国家基础设施建设项目,目前民营资本占大桥总投资额的30%%左右。

  其次是科技创新。在大桥建设过程中,充分发挥了专家们的智囊团作用。自1994年以来,先后开展了138项专题调研,目前已经取得了6项专利技术,8项部级工法获批,另有8项科技成果获得省部级奖励,所编制的部分技术规范已经成为行业内的通用规范。大桥自开工以来,进行了250多项技术革新,攻克了在强潮海湾建设跨海大桥的技术性难题。

  第三是管理创新。在管理体制上,指挥部以直接管理替代间接管理,在严格控制质量、进度、投资的同时,针对杭州湾的特点强化具体安全措施,并在机制上全面实施工作程序化、管理信息化、奖励合同化等现代管理方式。

  通过这三大创新,大桥在安全和进度方面均取得了令人自豪的成绩。在所经历了19次台风、天文大潮、浅层气等恶劣条件的考验下,工程未发生一起死亡事故,创造了仅用3年零7个月便实现全桥贯通的工程奇迹。

  挑战世界性难题

  在大桥建设过程中,第一个世界性难题发生在建设初期。试验钻钻下后,发现海底蕴含大量的浅层气,其中主要成分为甲烷,分布面积更是达2500多平方公里,一旦发生事故将给施工造成巨大的破坏。

  由于国际桥梁界也没有处理如此大规模天然气的先例,经过中国工程院院士范立础所带领的研究小组的缜密计算,决定采用有控放气的施工理论,使天然气经特别打造的孔径慢慢排出,为大桥的建设铺下了第一块安全砖

  在大桥南岸70公里长的滩涂架梁工程中,特殊的地理环境又给大桥建设提出了一个难题,施工车船均难以进入这片随时会被淹没、搁浅的行驶禁区。对此,工程采用了50整体制作梁上运梁技术”。为大桥制作的50钢箱梁重达1430吨,而世界上此前成功的工程先例,最高重量仅为900吨,高达530吨的重量差要求施工人员精确计算出每一个构件的受力情况。

  在架梁完毕后,范立础院士说:在桥梁的建设过程中,科学技术创新立了大功。我们中国能造出这么宏伟的大桥,说明中国的桥梁界在世界上都很了不起。

  此外,杭州湾跨海大桥深海区上部结构采用70预应力砼箱梁整体预制和海上运架技术,在国内第一次成功实施了二次张拉技术;杭州湾跨海大桥采用整桩螺旋钢管桩,最大直径1.6,单桩最大长度89,整桩螺旋钢管桩长度在国内外桥梁钢管桩中位居第一;杭州湾跨海大桥南岸10公里滩涂底下蕴藏着大量的浅层气,对施工安全构成严重威胁,在滩涂区的钻孔灌注桩施工中,第一次采用有控制放气的安全施工工艺,这一施工工艺在世界同类地理条件中尚属首创。

  把对生态的影响降至最低点

  对于工程生态的影响,由于杭州湾大桥所处的特殊地理位置,很多人都担心一个工程的建设奇迹会毁掉一个大自然的潮汛奇迹。大桥工程副总指挥朱瑶宏表示,很多人都曾担心过这点。中央领导同志还特别批示,要将大桥对生态所能产生的各种影响均研究透彻。这项研究对大桥的命运将产生至关重要的影响,如果确认大桥对钱塘江大潮有破坏性作用,那么大桥的立项将被一票否决。

  为了将桥体对水流的影响降到最低,指挥部对桥梁设计做出重大调整,将原来的直线形改为现在的S形。我们要尽量做到没影响,如果有影响,则要把影响程度降到最低。工程总指挥王勇说。

  浙江省水利河口研究院的专家经过对上万个数据的对比测算,确认了桥位的合理位置。研究院总工程师熊绍隆说:杭州湾大桥的建立对于钱塘江大潮基本没有影响,对上游行洪没有不良影响,对航道和港口没有明显不良影响。也就是说,建桥对生态环境的影响已经降至最低,是可以接受的。

  大桥周围生活着几十万靠海为生的居民,这里又是国内八大浅水湿地的杭州湾湿地,是大量鸟类和海洋生物的天然栖息地。考虑到这些情况,在生态优先的原则下,大桥的许多施工手段都发生了改变。以前在桥梁施工中临时钢管桩的处理方法都是从海面15以下切割,现在的方案则改为将钢管桩拔出海面施工,避免污染海水和阻碍船只过往。大桥建设的又一亮点是广泛使用数控设备,比如采用国际最先进的泥浆分离器,有效地控制了泥浆的排放。

  创造一个施工安全奇迹

  由于跨海大桥工程规模巨大,仅混凝土便需要240万立方米、钢材需求量达到80万吨,而且由于施工地点船舶多、作业点情况复杂、工程线长等原因,工程的总体统筹管理有着相当大的难度。

  王勇表示,施工中对于人身安全的考虑绝对放在第一位,绝不能因为官僚主义或者管理上的松懈,而发生危害工人生命安全的事情。然而,最让人担心的是,作为国内第一座跨海大桥,海上施工安全保障经验为零。从世界范围来看,在三大强潮海湾建桥也是首创,要确保不出一起重伤以上的事故,几乎就是再造一个奇迹。

  据大桥指挥部相关负责人介绍,通常来说,基本建设投资约1亿元至两亿元便会发生一起死亡事故。面对投资上百亿元的大桥建设项目,上万名建设者和数百艘工程船同时作业,安全方面的压力可想而知。

  生产的安全来自行事的规范。指挥部特别提出了安全生产特别奖的做法,其特点是针对安全生产的过程而非结果进行重奖重罚。每个项目部负责人要根据规则向指挥部缴纳数万元至数十万元的安全押金,每天检查、及时奖罚,提高各项目部抓过程管理的安全意识,及时消灭安全隐患。此外,指挥部还制定了近20套紧急预案,应对各种极端自然条件,可谓是谨小慎微

  正是这种对施工人员生命的高度负责与珍惜,使大桥的建设全过程未发生一起死亡事故,创造了一个施工安全的奇迹。



摘自《中国建设报》2008.04.16 记者 张际达
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