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港珠澳大橋怎麼修建

生活 更新时间:2025-02-09 05:57:35

你們知道眼前這座港珠澳大橋,它的橋墩是如何固定在水底的嗎?

港珠澳大橋怎麼修建(港珠澳大橋的橋墩是如何修建的)1

港珠澳大橋所處的位置,水文條件十分複雜,除了暗流洶湧外,每年還要面臨台風等惡劣天氣。

據統計,這裡的海底淤泥深度可達50到100米,整座港珠澳大橋共有224座橋墩, 7座橋塔。那麼這些橋墩是如何穩穩地打到百米深的海底的呢?

說到造橋技術,就不能不提我國的橋梁之父——茅以升。

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20世紀30年代,茅以升主持修建了我國第一座鋼鐵大橋——錢塘江大橋,他為了解決在深達40米的泥沙中打樁的問題,發明了“射水法”和“沉箱法”

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“射水法”就是利用江水在泥沙上沖出一個深洞,然後再進行打樁的辦法。

“沉箱法”則是做一個鋼筋混凝土的箱子,把其口朝下放入江中,再利用高壓氣擠走箱裡的水,這樣工人就可以在箱裡進行挖沙作業。

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由于當時用的是木樁,所以“射水法”肯定不适用于港珠澳大橋,再加上海水的深度,進行這樣的操作也不太現實。

那麼“沉箱法”能否運用到港珠澳大橋的建設當中呢?

“沉箱法”所用的沉箱是一種有頂無底的結構,所以隻适用于一些土質松軟的海床結構中。

該方法是利用沉箱自身的重力随挖随沉,一直挖到設計深度後,再用混凝土填實箱體即可。這種辦法對機械化的要求比較低,而且十分環保,不影響周邊環境和船隻的通行。

但是這種辦法也有着很多缺陷。

随着海水深度的增加,沉箱中的壓力也會随之增長,這對工人的身體十分有害。另外在這種極高的氣壓下工作,還很容易患上潛水病。

因此,這種辦法隻适用于港珠澳大橋建設的中、淺水區。

那麼在近海區域,我國工程師們又采用了哪種辦法來建造橋墩呢?答案其實很簡單,就是築島圍堰造橋法。築島圍堰是什麼意思呢?

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築島簡單來說,就是用裝滿泥土和砂石的麻袋,築成一個小島,再在它的外圍圍上一圈密閉的鋼吊箱或者鋼闆樁,最後再把泥沙挖出來,抽走多餘的海水,這樣就形成了圍堰。

圍堰内的環境和陸地是一樣的,工人可以在這裡進行各種橋墩建設。與“沉箱法”相比,築島圍堰法更适合近海,施工難度也更低。

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但其缺點是工程量過大,随着海水深度的增加,其工程量也會成倍增長,因而隻适合用在淺水區。

而且築島圍堰造橋法對生态環境的破壞比較大,不但會污染海水,還會堵塞航道。好在港珠澳大橋的橋體多在深海區域,因而使用這種辦法建設的橋墩很少。

說完了中、淺海域,我們再來說說如何在深海建造橋墩。

在深海地區,光是泥沙層就能達到100米以上,要在這裡建造橋墩,我們需要運用深井法施工

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深井法顧名思義就是和打井類似的方法,但是這種方法和地面打井可不一樣。畢竟海底岩層厚度能達到數十米,這個時候我們就需要專業打樁船的幫助了。

打樁船是專門為水工建築打基樁和拔樁用的一種工程船。它的船體為鋼箱型結構,甲闆的前端安裝了打樁架,可以按照工程需求進行打樁。

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不過,打樁船不能自己航行,它需要牽引就位。打樁船一般都以其打樁的長度命名,比如說可以打36米深度的打樁船就被命名為36米打樁船,其他的大家可以以此類推。

而專為港珠澳大橋建設而打造的打樁船就是樁架高95米的“海威951”。該船長74m,寬52m,打樁深度一次可以達到82米。

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另外,“海威951”上還裝備了125型和180型兩種打樁錘,可以分别插打1.0米到2.5米直徑的鋼樁或混凝土樁。

值得一提的是,“海威951”還是集打樁和吊裝于一體的新型打樁船。

當然了,除了以上三種因地制宜的橋墩建設方法外,如何防腐也是港珠澳大橋建設的一個關鍵點。

一般情況下,一座橋梁的壽命為80到100年。可是建造在海水中的港珠澳大橋的設計使用年限卻為120年,它是憑借什麼才能有這樣長的使用壽命的呢?

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首先要知道的是,海水的腐蝕性可比淡水強多了,它水體中的腐蝕性物質會不斷地侵蝕混凝土材料和橋體鋼架結構。

所以在港珠澳大橋的建設上,如何延長其使用年限,就是一個非常重要的問題。因為一旦材料的運用上出了問題,這座大橋很快就會變成一項豆腐渣工程。

為此,我國科研人員專門研究出了一種高性能的塗層鋼筋技術,還在港珠澳大橋的墩台以及沉管隧道等結構上都塗上了一層鋼筋保護層。

同樣的,港珠澳大橋建設所用的混凝土也不一般,工程師們為了加強建築材料的結構強度和防腐蝕性,專門在混凝土中添加了一些外加劑,讓整個橋墩以及隧道混凝土結構更加的耐用和耐海水侵蝕。

這才使得港珠澳大橋在世界橋梁史上獨樹一幟,令衆多海外橋梁建築專家側目。

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當然了,這一切都離不開我國工程師和建築工人的辛勤汗水,更離不開像茅以升這樣的前人為國家建設所作出的努力。他在上世紀30年代發明的幾種造橋法,我們至今都在沿用,所以說,科技興國絕對不是一句空話,好的技術可以福澤後世幾輩人!

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