从飞机上鸟瞰,在钱江潮奇观的杭州湾上,呈S型蜿蜒的“世界第一跨海大桥”似巨龙卧波。
这座投资百亿、连接宁波与上海的跨海大桥,至少有两项纪录值得载入世界桥梁建设史:全长36公里,是目前世界上最长的跨海大桥,也是世界上建造难度最大的跨海大桥之一。
惟有掌握核心技术,方能保持桥梁建设的国际竞争力
在杭州湾架设大桥,曾被不少专家视作天方夜谭。甚至在大桥可行性报告咨询会上,仍有专家直言:“我看要研究的不是可行性报告,而是不可行性报告。”
这位专家的意见不无道理。当时要建这样的大桥,我国“无桥型方案、无造桥设备、无具备经验的施工队伍和无技术规范”。
杭州湾是世界三大强潮海湾之一,风大浪急,流向多变,施工船只难以停稳,海上可作业时间全年不超过180天;强潮和海水对钢结构具有较强的腐蚀性;10公里宽的滩涂下面,埋藏着一窝窝的浅层天然气,施工极其危险。
听说中国要建杭州湾跨海大桥,许多外国公司都想分一杯“羹”,其中包括美国3家桥梁建设领域的“百年老店”。2002年在美国曼哈顿举行的咨询会上,这3家“老字号”的顶尖人物齐聚一堂,志在必得。可是,当中方把建桥遇到的浅层天然气等几个难题摆上桌面时,这些美国专家皱起了眉头。
“很抱歉,我们从没遇到过这样的难题。不过,如果杭州湾大桥交给我们做,相信会有解决的办法。”一阵沉默后,美国人丢下这样一句话。
完全依赖外国人,由他们负责设计、施工和管理,或许是条捷径。但宁波市的决策者经过慎重考虑,决定自己干。“我们要借这个项目为中国的大型跨海桥梁建设闯出一条新路。”大桥指挥部总指挥王勇告诉记者,只有自己建设特大型跨海大桥,才能拥有自己的核心技术和自主知识产权,才能使我国的桥梁建设事业保持旺盛的生命力和国际竞争力。
科学态度和创新精神铸就国际金牌
建设世界第一桥,仅靠志气是不够的,更要有科学态度和创新精神。长达10年锲而不舍的前期勘探、140个专题的科学论证,让指挥部彻底摸清了杭州湾的“脾气”和“性格”。
指挥部面向全国征集杭州湾大桥施工组织和桥型方案时,在国内首次采用了以施工单位为主,由他们邀请设计单位组成联合体投标的模式。
既然海上难以施工,就尽量减少海上作业时间,变海上施工为陆上施工。形象地说,就是把组成一座桥梁的桩基、桥墩和箱梁等看成一块块积木,这些积木先在陆地上的工厂做好,再用大型机械设备运到海上搭。
既然腐蚀性大,就在一般混凝土材料中,掺入大量的粉煤灰和磨细矿渣粉,制成具有高密实性的特种混凝土,不但可炼就大桥100年设计要求的“金刚不坏身”,而且为国际海洋环境下混凝土结构耐腐蚀研究提供了范本。
大桥选用的钢管桩,桩径1.5米到1.6米,桩长71米到88米。此前国内工程应用最大长度不超过80米,并且都是先制成一段一段,再到海上现场接桩。但是,根据杭州湾海域特定的作业环境,不可能在海上现场接桩,必须在陆上一次成型完成整体加工。
1.6米的直径,比吃饭的大餐桌还大;88米的长度,竖起来几乎有30层楼高。要制作这么一个庞然大物,科技人员无数次研究、试验后,采用整桩螺旋焊卷制作技术,解决了这一难题。这种螺旋焊卷工艺,就像军人打裹腿一样,一圈一圈往上卷。
他们攻克的第一项关键技术,是将水泥箱梁的“抓举”纪录从900吨提高到1430吨。箱梁是一种桥面板,每片50米长,1430吨重。滩涂区吊车和吊船都没法用,现浇施工也行不通,惟有梁上架梁,即利用架梁机沿着已有桥面往前架设新的箱梁,使大桥桥面由陆地向无法吊装施工的滩涂延伸。
此前,世界上采用这种方式架梁的最大重量是900吨,现在一下子要提高到1430吨。浙江大学、同济大学、西南交大的数十位专家开展了15个课题的技术攻关,意大利DEAL公司和德国索埃乐公司提供了技术支持,中国陕西建设机械公司、贵州轮胎厂等也加入了“会战”行列。去年7月28日,在有640只轮胎、被称为“千脚蜈蚣”的运梁车和毛虫般爬行的架梁机等五大设备的配合下,箱梁稳稳地安放在两个桥墩上,意大利专家称赞“杭州湾创造了世界速度的奇迹!”
“洋专家”联袂“土专家”,人人都是自主创新者
在整个杭州湾大桥工地,群众性的技术创新蔚然成风。
中铁四局在混凝土预制过程中,发现表面难免会出现砂眼和裂纹,既影响外观,又降低了抗海水侵蚀能力。经过反复实践,采用透水模板布覆盖的办法。使用后证明,用了这种工艺的浇注件,色泽更加均匀,表面更加致密,无砂眼、气泡、水线等瑕疵。
大型混凝土预制件早期收缩裂缝,一直是桥梁界的世界性难题。中铁大桥局在70米箱梁生产过程中,提出低强早期张拉工艺,在预制件浇注两三天后,趁尚未达到最大强度时,通过张拉产生反作用力,挤压预制件,从而达到防止裂缝的效果。
800吨箱梁搬运机,轮胎直径1.6米,可抵人高,其无内胎,使用时加气加水。意大利公司的技术人员操作,装好全部轮胎需15天。“一个轮胎要这么久?”中铁的工人对“洋技术”起了疑问。众人开动脑筋,改造“洋技术”,原定15天的工作量,4天便从容完成。洋专家竖指称赞:“了不起!”
“全年竞赛第一名者奖50万元,季度第一名奖10万元。”大桥指挥部成立立功竞赛组委会,重奖功臣。杭州湾大桥是全国总工会继三峡工程、青藏铁路工程之后,第三个展开立功竞赛活动的重点工程。“小发明小创造也有奖。”24个参建单位6000多名建设者暗自比武,两年来创新250多项科技成果,累计节约施工成本近1亿元。
大桥开工3年来,先后经受了“海棠”、“麦莎”、“泰利”、“彩蝶”、“卡努”等10多次台风和天文大潮的考验。大桥指挥部副总指挥金建明告诉记者,到目前为止,大桥已累计完成总投资的55%,没出过一起安全事故和人员重伤死亡。
大桥有望在2008年提前竣工。 |