中國(guó)大橋穿越“東方百慕大”

“世界在建難度最大”的平潭海峽公鐵大橋貫通

 

 

圖為9月21日，平潭海峽公鐵大橋鼓嶼門(mén)航道橋的鋼桁梁在吊裝中。新華社記者林善傳攝

 

這里的驚濤駭浪與百慕大、好望角齊名，是世界三大風(fēng)暴海域之一，6級(jí)大風(fēng)天一年中超過(guò)300天；

 

這里無(wú)風(fēng)也起浪，水流速度相當(dāng)于長(zhǎng)江中下游洪峰，潮差最高超過(guò)7米；

 

這里小島棋布、地質(zhì)復(fù)雜，堅(jiān)硬如鐵的光板巖石是打樁建墩者的噩夢(mèng)……

 

9月25日，被橋梁專家稱為“世界在建難度最大”的平潭海峽公鐵大橋成功貫通。它是世界上最長(zhǎng)的跨海公鐵兩用大橋，中國(guó)建設(shè)者在世界橋梁史上再次書(shū)寫(xiě)傳奇。

 

堅(jiān)守、創(chuàng)新、突破，中國(guó)人第一次建造跨越海峽的公鐵兩用大橋。六年磨一劍，最終讓“不可能”變成了人們眼前的超級(jí)工程。

 

突破“禁區(qū)”的超級(jí)大橋

 

在建設(shè)平潭海峽公鐵大橋之前，王東輝做了充分準(zhǔn)備，查資料、看現(xiàn)場(chǎng)、鉆探海底，前前后后籌備了好幾年。但到2013年真正開(kāi)始施工時(shí)，他發(fā)現(xiàn)，在平潭海峽建橋的難度還是大大超過(guò)預(yù)料。

 

“海底有很多直徑2米到10多米的孤石，前期鉆探根本發(fā)現(xiàn)不了。這些孤石很硬且成堆密布，鋼護(hù)筒底口一接觸到孤石，就會(huì)卷邊凹陷失穩(wěn)，鉆頭一放就滑，就像人站在一堆鵝卵石上一樣。”王東輝說(shuō)。

 

王東輝是中鐵大橋局的橋梁工程師，1992年大學(xué)畢業(yè)后便一直和鐵路橋打交道，也是較早參與平潭橋的建設(shè)者之一。目前，他擔(dān)任這座大橋的項(xiàng)目部總工程師。

 

平潭海峽公鐵大橋是福州至平潭鐵路的控制性工程，也是“十三五”規(guī)劃中北京至臺(tái)灣高鐵的先期工程。大橋起于福州長(zhǎng)樂(lè)區(qū)松下鎮(zhèn)，“踏”過(guò)四座小島后抵達(dá)平潭島，全長(zhǎng)16.34公里。

 

“橋址所處的臺(tái)灣海峽是世界三大風(fēng)暴海域之一，海域環(huán)境復(fù)雜。風(fēng)大、浪高、流急、巖硬，波浪力是長(zhǎng)江等內(nèi)河的10倍以上，全年6級(jí)以上大風(fēng)天超過(guò)300天，”福建福平鐵路公司福平指揮部指揮長(zhǎng)劉志軍說(shuō)，因建設(shè)條件惡劣、有效作業(yè)時(shí)間短，施工難度極大，業(yè)界把這里視為“建橋禁區(qū)”。

 

長(zhǎng)期研究水下考古的福州市考古隊(duì)隊(duì)員蔡喜鵬介紹，平潭海峽地處古代海上絲綢之路要道，是福建乃至全國(guó)已知水下遺存分布最為密集、內(nèi)涵豐富且文化面貌相對(duì)明確的水下遺存分布區(qū)，專家在這里已確認(rèn)的水下文化遺存就有10余處。

 

“每一座橋梁建設(shè)都有自己的難點(diǎn)，但平潭海峽公鐵大橋把這些難點(diǎn)集中到了一起。”大橋項(xiàng)目部常務(wù)副經(jīng)理肖世波說(shuō)。2015年5月，他從港珠澳大橋項(xiàng)目轉(zhuǎn)戰(zhàn)平潭，意外地發(fā)現(xiàn)，新的項(xiàng)目施工難度甚至比港珠澳大橋更高。

 

“首先是鉆機(jī)怎么把這么硬的巖石鉆透，要打入巖石內(nèi)部40米以上，其間還有孤石、斜面巖的困擾。做完基礎(chǔ)后，圍堰施工又面臨波浪力的問(wèn)題。這里的海水流速相當(dāng)于長(zhǎng)江中下游洪峰期的流速，我們要頂著這樣的波浪力，把一個(gè)個(gè)圍堰放到水里去，并在里面施工。”肖世波說(shuō)，這些問(wèn)題解決之后，還要面對(duì)上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)的常年大風(fēng)問(wèn)題。

 

新項(xiàng)目很快給了肖世波一個(gè)“下馬威”。2015年8月，臺(tái)風(fēng)“蘇迪羅”攜帶15級(jí)大風(fēng)呼嘯而來(lái)，剛剛鉆好的鉆孔成孔后受大浪沖擊而塌孔，最后只能花幾個(gè)月時(shí)間處理掉落的鋼護(hù)筒、海底注漿加固地層重新鉆孔。

 

肖世波說(shuō)，從進(jìn)入平潭海峽公鐵大橋項(xiàng)目開(kāi)始，他每天都面對(duì)著類似的問(wèn)題，每天的工作就是遇到問(wèn)題、解決問(wèn)題。

 

“六年磨一劍”，大橋橫空出世

 

走上平潭海峽公鐵大橋橋面，剛剛還艷陽(yáng)高照的晴空突然下起了陣雨。

 

“放心，這雨應(yīng)該就下一小會(huì)兒。我們看過(guò)預(yù)報(bào)，上午九點(diǎn)之前天氣都不錯(cuò)，是施工作業(yè)的好時(shí)機(jī)。”肖世波招呼記者暫時(shí)躲避一下。

 

面對(duì)“建橋禁區(qū)”的考驗(yàn)，唯有創(chuàng)新才能突破。監(jiān)測(cè)風(fēng)浪潮的技術(shù)創(chuàng)新便是建設(shè)者們發(fā)展出的“絕技”。

 

“剛開(kāi)始摸索的時(shí)候，打鋼樁、吊圍堰，我的設(shè)備都就位了，但天氣就是不行。往往一等就是十幾天、一個(gè)月，最長(zhǎng)的一次竟然等了兩個(gè)月都不見(jiàn)施工窗口期。”肖世波說(shuō)，海峽之上與陸地不同，天氣常常說(shuō)變就變。為了摸清橋址附近風(fēng)浪的“脾氣”，中鐵大橋局專門(mén)建立了一個(gè)“復(fù)雜海洋環(huán)境的風(fēng)浪檢測(cè)技術(shù)研究”課題，并開(kāi)發(fā)了一套預(yù)報(bào)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

 

“我們?cè)谌珮虿贾昧?7臺(tái)風(fēng)速儀、3臺(tái)波浪儀，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳回到武漢橋科院的數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行分析，結(jié)合平潭海域海浪天氣的公共預(yù)報(bào)進(jìn)行神經(jīng)關(guān)聯(lián)。”王東輝說(shuō)，這一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了橋址3到7天內(nèi)的風(fēng)力和海浪預(yù)報(bào)，可精確到具體橋墩，成為幫助項(xiàng)目施工借東風(fēng)的“諸葛孔明”。

 

經(jīng)過(guò)前期的摸索，施工人員對(duì)風(fēng)大、浪高、巖硬、水急的施工條件限制有了辦法：一方面減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，盡可能預(yù)制構(gòu)件；另一方面，創(chuàng)新風(fēng)屏障技術(shù)，增加可作業(yè)時(shí)間；同時(shí)，研發(fā)新裝備，提升打樁、吊裝等現(xiàn)場(chǎng)施工水平。

 

“原來(lái)我們架一孔80米的鋼梁，主要是在現(xiàn)場(chǎng)拼裝，可能要架設(shè)一個(gè)月?，F(xiàn)在直接從廠里預(yù)制再運(yùn)過(guò)來(lái)，架設(shè)過(guò)程就減少到只要五小時(shí)。”肖世波說(shuō)。

 

創(chuàng)新是一環(huán)連著一環(huán)的。平潭海峽公鐵大橋首次應(yīng)用80米、88米跨整孔全焊接鋼桁組合梁結(jié)構(gòu)，為了方便吊裝，建設(shè)者們又專門(mén)制造了“大橋海鷗號(hào)”。

 

“這個(gè)海上雙臂桿起重船，最大吊起重量達(dá)3600噸，主鉤的吊高有110米，排水量將近27000噸，相當(dāng)于一個(gè)小型航母的排水量。”王東輝說(shuō)，“海鷗號(hào)”吊高和吊重的規(guī)模目前在國(guó)內(nèi)第一?，F(xiàn)場(chǎng)吊裝的14萬(wàn)噸鋼梁中，有10.1萬(wàn)噸都是靠這只“海鷗”架設(shè)的。

 

“直徑4.9米鉆孔樁基礎(chǔ)是世界上樁徑最大的橋梁工程樁，全橋鋼結(jié)構(gòu)用量124萬(wàn)噸、混凝土用量294萬(wàn)方，均是迄今為止國(guó)內(nèi)外橋梁之最。”劉志軍說(shuō)。

 

在六年建橋過(guò)程中，建設(shè)者們突破了一個(gè)個(gè)難關(guān)：海峽環(huán)境橋梁深水基礎(chǔ)建造技術(shù)、常遇大風(fēng)環(huán)境下高塔施工技術(shù)、鋼桁梁整體全焊建造技術(shù)、海峽橋梁安全運(yùn)營(yíng)保障技術(shù)等方面的研究，均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

 

新中國(guó)70年：“橋”之變

 

25日上午，當(dāng)平潭海峽公鐵大橋正式合龍貫通，中國(guó)橋梁建設(shè)者又完成一個(gè)世界之最時(shí)，他們興奮地展開(kāi)早已準(zhǔn)備好的五星紅旗，向即將到來(lái)的新中國(guó)成立70周年獻(xiàn)禮。

 

70年來(lái)，一部橋梁發(fā)展史，正是中國(guó)發(fā)展的一個(gè)縮影——

 

1955年，武漢長(zhǎng)江大橋開(kāi)始興建，竣工后被稱作“萬(wàn)里長(zhǎng)江第一橋”；

 

1968年，長(zhǎng)江上第一座由中國(guó)人自主設(shè)計(jì)、建造的雙層式公鐵兩用橋南京長(zhǎng)江大橋落成，人們給這座創(chuàng)造歷史的大橋起了個(gè)別稱：“爭(zhēng)氣橋”；

 

1982年，亞洲跨徑最大的橋梁濟(jì)南黃河大橋建成；

 

1999年，我國(guó)首座主跨千米級(jí)橋梁江陰長(zhǎng)江公路大橋建成；

 

2018年，世界最長(zhǎng)的跨海大橋港珠澳大橋通車；

 

……

 

在上個(gè)世紀(jì)，大橋建設(shè)有所謂“70年代看歐美，90年代看日本”的說(shuō)法。進(jìn)入新世紀(jì)，中國(guó)橋梁建設(shè)快速崛起，令世界印象深刻。

 

“我2003年從學(xué)校畢業(yè)，以那時(shí)中國(guó)的建橋水平，平潭這個(gè)橋肯定建不起來(lái)，壓根就沒(méi)法施工。”肖世波說(shuō)，橋梁既是連接兩地、改善交通的物理通道，也是國(guó)家綜合實(shí)力的展現(xiàn)。

 

平潭海峽公鐵大橋預(yù)計(jì)2020年全面通車，上層為設(shè)計(jì)時(shí)速100公里的六車道高速公路，下層為設(shè)計(jì)時(shí)速200公里的雙線Ⅰ級(jí)鐵路。它是新建福州至平潭鐵路、長(zhǎng)樂(lè)至平潭高速公路的關(guān)鍵性控制工程，為中國(guó)東南沿海發(fā)展打通了新的動(dòng)脈。

 

“資金實(shí)力、裝備制造水平、材料科學(xué)水平、施工工藝水平等綜合起來(lái)，決定了橋梁制造的國(guó)家能力。”肖世波說(shuō)，“原來(lái)我們的鉆孔樁都是2米，達(dá)到2.5米的直徑已經(jīng)很了不起了，現(xiàn)在我們能鉆到4.9米。原來(lái)做10根樁，現(xiàn)在1根就解決了。設(shè)備原來(lái)都是小型的沖擊鉆和旋轉(zhuǎn)鉆，現(xiàn)在也都是很先進(jìn)的設(shè)備。”

 

近年來(lái)，在大江大河、高山深谷、島嶼海峽，中國(guó)不斷刷新世界橋梁建設(shè)紀(jì)錄：世界第一高橋、世界第一長(zhǎng)橋、世界最大跨度公鐵懸索橋……不勝枚舉。

 

而隨著橋梁綜合建設(shè)能力的不斷提升，中國(guó)也走向了世界。美國(guó)舊金山的奧克蘭海灣大橋、東南亞地區(qū)最長(zhǎng)跨海大橋馬來(lái)西亞檳城第二大橋、橫跨多瑙河的澤蒙-博爾察大橋、撒哈拉以南非洲最大的斜拉式跨海大橋基甘博尼大橋等都凝結(jié)了中國(guó)建設(shè)者的智慧和汗水。

 

肖世波說(shuō)，在建造平潭海峽公鐵大橋的六年里，建設(shè)者已把在海峽環(huán)境中建橋的整個(gè)施工組織、技術(shù)方案、工藝成型固化。這意味著，未來(lái)在海峽環(huán)境下修橋，將有很好的指導(dǎo)和經(jīng)驗(yàn)。

 

“最長(zhǎng)、最高、最快，我們希望完成中國(guó)橋梁建設(shè)的下一個(gè)跨越。”他說(shuō)。（記者鄒聲文、孟昭麗、邰曉安）