從海面上看正在建設(shè)中的平潭公鐵兩用海峽大橋 丁波攝
一橋飛架南北，天塹變通途。在被稱為“建橋禁區(qū)”的世界三大風(fēng)口海域之一的平潭海峽，一座飛橋宛如白龍，蜿蜒于海天之間。這就是國(guó)內(nèi)首座公鐵兩用跨海峽大橋——平潭海峽公鐵兩用大橋，建成后將是亞洲最大的跨海峽公鐵兩用大橋。
中鐵大橋局打造的“大橋海鷗號(hào)”自航雙臂架變幅式起重船 丁波攝
平潭海峽公鐵兩用大橋是正在建設(shè)的福州至平潭鐵路、長(zhǎng)樂(lè)至平潭高速公路的關(guān)鍵性控制工程。該橋于2013年11月動(dòng)工建設(shè)，平潭海峽公鐵兩用大橋下層為時(shí)速200公里的雙線一級(jí)鐵路，上層為時(shí)速100公里的6車道高速公路。目前大橋的四座航(水)道橋中已有三座完成合攏，最后一座鼓嶼門(mén)斜拉橋也將于9月底完成合攏，11月底跨海大橋具備鋪架條件，2020年2月份福平鐵路全線鋪通。大橋建成之后，福州到平潭將會(huì)從現(xiàn)在的一個(gè)半小時(shí)縮短為半小時(shí)，“半小時(shí)生活圈”的形成必然為平潭國(guó)際旅游島的發(fā)展形成強(qiáng)大助力。
平潭海峽公鐵兩用大橋建設(shè)條件遠(yuǎn)比東海大橋、杭州灣跨海大橋和港珠澳大橋惡劣，建造難度和風(fēng)險(xiǎn)更大，是目前世界上在建的建造難度最大的海峽大橋。
突破難關(guān) 頂風(fēng)建橋
平潭海峽公鐵兩用大橋所在海峽，與百慕大、好望角并稱世界三大風(fēng)口海域，風(fēng)大、水深、浪高、海底還有堅(jiān)硬的巖石。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這里常年6級(jí)風(fēng)以上的天數(shù)高達(dá)300多天，7級(jí)以上大風(fēng)超過(guò)200天，浪高最大可達(dá)9.69米，臺(tái)風(fēng)年平均3.8次。
正在建設(shè)中的鐵路橋 劉中桓攝
在如此惡劣的海洋環(huán)境下建一座跨海大橋，還是公鐵兩用大橋，困難可想而知。在剛開(kāi)始施工階段，大橋建設(shè)就遇到了一個(gè)大難題，大橋穿越的島嶼兩側(cè)海床幾乎全是堅(jiān)硬如剛鐵的巖石，當(dāng)?shù)谝桓摴軜稑额^打進(jìn)巖床1米深左右時(shí)，就被擠壓致嚴(yán)重變形，第一次嘗試宣告失敗。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的不斷測(cè)算，工程師研發(fā)出了“深水裸巖區(qū)埋植式海上平臺(tái)”技術(shù)，根據(jù)海底巖面地形定制4根長(zhǎng)短不一的鋼管樁，用打樁船將鋼管樁放到預(yù)定位置，快速聯(lián)結(jié)，形成一個(gè)臨時(shí)“板凳”。接著，下放預(yù)制的圓柱形鋼筋籠，并灌注混凝土，讓鋼管樁“黏”在海底巖石上。以此“小板凳”為起始小平臺(tái)，再向外擴(kuò)展為7人足球場(chǎng)大小的施工平臺(tái)。這項(xiàng)海底裸巖上的“搭板凳”的技術(shù)是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，既加快了建橋速度，又降低了橋梁建設(shè)成本。
除此之外，探摸水下情況、水下單元焊接等水下作業(yè)受到潮水風(fēng)浪影響，每次只能進(jìn)行20分鐘到半個(gè)小時(shí);根據(jù)規(guī)范要求大于6級(jí)風(fēng)現(xiàn)場(chǎng)起重吊裝不能作業(yè)，一年中只120天可以有效作業(yè);大橋的在建過(guò)程要承受住最高17級(jí)風(fēng)力的考驗(yàn)等等這些看來(lái)似乎不可能完成的任務(wù)，都被一一攻克。
多個(gè)首創(chuàng)技術(shù)刷新建橋史
當(dāng)記者乘坐升降梯到達(dá)接近30層樓高的橋面上，大風(fēng)吹得人都站不穩(wěn)，而福建福平鐵路公司福平指揮部指揮長(zhǎng)劉志軍卻告訴我們，這是一年中條件最好的施工天氣。為了應(yīng)對(duì)海上的惡劣環(huán)境，降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)，提高施工工效，工廠化、大型化、整孔架設(shè)安裝成為必然的選擇。但是焊接完成后的整孔鋼梁重量超過(guò)1000噸，而且要在大風(fēng)環(huán)境中起吊，需要在本身重量上增加將近一倍的重量才能保證吊裝過(guò)程的穩(wěn)定，也就是說(shuō)，要吊起3000噸以上的重量在空中完成精準(zhǔn)搭建，當(dāng)時(shí)并沒(méi)有起重船能完成這項(xiàng)工作。
正在建設(shè)中的鼓嶼門(mén)斜拉橋?qū)⒂?月合攏 丁波攝
為此，施工單位中鐵大橋局歷時(shí)3年、耗資3.4億打造了造橋“神器”——“大橋海鷗號(hào)”自航雙臂架變幅式起重船，起重能力達(dá)3600噸，相當(dāng)于 2400輛小轎車的重量，主鉤起升高度達(dá)110米，相當(dāng)于 39層樓高，該技術(shù)是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。
2018年1月22日，“大橋海鷗號(hào)”起重船將吊重3400噸的鋼桁梁穩(wěn)穩(wěn)架設(shè)到墩頂，平潭海峽公鐵兩用大橋完成了最重鋼桁梁的架設(shè)，同時(shí)也打破世界橋梁整孔鋼桁梁架設(shè)的最重紀(jì)錄。
除此之外，為解決4.5米超大直徑鉆孔樁鉆孔難題，還自主研發(fā)了世界最先進(jìn)的KTY5000型液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)，將18根直徑4.5米的目前世界上直徑最大的嵌巖樁，插入45米海水下的海床里，成為激流暗涌下巋然不動(dòng)的“定海神針”。
據(jù)介紹，在建設(shè)過(guò)程中，還首次采用鋼桁梁全工廠化整體節(jié)段全焊制造技術(shù)、首次采用兩節(jié)間整體大節(jié)段對(duì)稱懸臂架設(shè)施工工藝、首次采用鋼桁梁整節(jié)段全斷面合龍技術(shù)，以上施工技術(shù)均為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。
目前，這座大橋從新結(jié)構(gòu)、新工藝、新方法等方面已申報(bào)了12項(xiàng)專利，是一座創(chuàng)新型的大橋。大橋的建設(shè)將為今后規(guī)劃建設(shè)的跨海峽工程積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，通過(guò)海上橋梁施工定額跟蹤測(cè)定，為我國(guó)海峽大橋建設(shè)提供了投資依據(jù)。(鄭窈)
