沪苏通长江公铁大桥
桥上走汽车,桥下行火车,沪苏通长江公铁大桥的一个桥墩重15000吨,面积有12个篮球场那么大,并被沉在水下107米的位置。
跨江大桥的桥墩是如何沉到百米深的水下的呢?
2014年3月1日,沪苏通长江公铁大桥动工建设,历时6年,于2020年6月开通运行。
线路图
斜拉桥
该桥南起苏州市张家港市,北至南通市通州区,全长11072米,其中位于长江主航道上的斜拉桥,主跨达到1092米,是世界上最大跨度的公铁两用斜拉桥。
除了桥面上密集的斜拉索,深入水下上百米的巨大桥墩,就是桥体的主要承重部分。
沪苏通长江公铁大桥的桥墩采用沉井法,南北两岸的两个主桥墩,沉井基础长86.9米,宽58.7米,高约110米;
相当于要在水下埋入37层楼的高度,至于它的平面面积更是达到12个篮球场的大小。
巨大的沉井结构如何沉到水下?首先从陆地上建好的钢结构被一分为二,吊放在干船坞内进行拼接建造;
从沉井的俯视图来看,整个钢沉井被分割成24个12.8m×12.8m的井孔,然后井壁内浇筑上万立方米的混凝土,井孔内则注入空气并封闭起来,为后续的沉井浮运做准备;
而为了沉井能在水中站得稳,在直径达1.8米的井壁底部,工人们又填充进去了3000吨的混凝土;
一切准备好后,吃水达到8米深的沉井被拖船牵引至江中的下放地点。
沉井下放前,施工人员将8根直径达3.5米的钢桩立在周围,然后南北两侧各抛下4个重约900吨的混凝土边锚,通过钢索与钢沉井相连;
同时利用计算机智能系统帮助定位,使钢沉井在沉底过程中,即使面对千吨级的水流,也能精确地到达预沉位置;
桥墩承台的浇筑
随后挖泥船将沉井底部的泥沙抽出吹填至其他地方,帮助沉井下放,沉井的上方则是同步进行桥墩承台混凝土的浇筑,直至主塔达到330米的高度。
桥墩入水上百年,如何不被海水腐蚀?以港珠澳大桥为例,为了防腐,大桥使用的钢材为一种耐候钢,它可以通过稳定的锈层来防止腐蚀;
喷涂防腐涂层
除此之外,工程师们在钢沉井的钢管桩表面喷涂防腐涂层,在所浇筑的混凝土中浸入硅烷浸渍材料,从而在内部和外表面形成与水隔绝的保护层,增加防腐蚀能力;
沉井外部白色的铝条(用作阳极)
最后他们还利用铝块作为被腐蚀部分,通过牺牲阳极的阴极保护法,保护海泥中的沉井基础不被腐蚀。
因此就是在这层层防护之下,港珠澳大桥才能保证120年的设计使用寿命。
参考资料:
沪苏通长江公铁大桥通车:我国自主设计建造,主跨超千米——澎湃新闻
世界最大跨度公铁大桥通车,5大首创、多项之最,定名之争落定!——超级建筑
开讲啦!总工程师带你了解沪苏通长江公铁大桥的“前世今生”——中铁大桥局集团
盘点港珠澳大桥中用到的防腐技术——同济可持续混凝土