“世界第一井”在中国!大过13艘航母,重量堪比182座埃菲尔铁塔

文| 谈史古今

编辑| 谈史古今

前言

一座连接山峦的巨龙横跨长江,这就是世界第一大桥——五峰山大桥。为了建造这座跨度巨大的公铁两用桥梁,中国人可谓煞费苦心

它堪称世界桥梁之最,桥下层四线高铁,桥上层八车道高速公路,主桥长达1428米,是世界上第一长的混凝土双塔双索面悬索桥。

更让人震惊的是,桥墩下面藏有一个体积巨大的沉井,它之大比13艘航母还要宽广,让世人为之叹为观止。

五峰山长江大桥——创新技术突破重重难关

五峰山长江大桥是一座跨越长江的重要通道,连接着两个经济发达的城市。长江上游河面湍急,水流量大,桥梁设计和施工面临诸多挑战。

为确保大桥的安全性和稳定性,工程团队在结构设计、基础施工、材料运输、日常维护等多个方面进行了技术创新。

在桥梁结构设计方面,工程师们充分考虑了河流的冲刷作用和桥梁承受的巨大荷载。通过减少桥墩依赖山体的设计方案,有效提高了整体结构的稳定性。

另外,他们还选择了一种新型的悬索桥结构,这种结构通过合理分布各索力,可以在高负荷下保证桥梁的安全。

在桥基础施工上,由于河床地质条件复杂,地下8米均为流动软泥,难以直接建造大型基础。为解决这个看似无法逾越的难题,工程团队采用了制作世界最大沉井的创新方案。

这个沉井长100.7米,宽72.1米,高56米,重达133万吨,堪称世界之最。有了这个“长江上冒出的金字塔”作为锚定,主缆能牢牢固定,使悬索桥能够承受巨大的负荷。

为确保大桥的日常运行与维护,工程师们还在桥上安装了智能监测和维修系统。该系统可以实时监测桥梁的结构性能和材料状态,一旦发现问题会迅速采取措施。

此外,无人机和检修机器人也被应用到日常巡视与维修工作中,避免了高空作业的危险,提升了工作质量。

可以说,在这个重大项目中,中国工程技术人员展现出勇于创新的精神。他们针对实际情况和面临的各种困难,提出并实施了一系列创新技术方案,使这项跨越湍急长江的悬索大桥建设得以成功实现。

五峰山长江大桥的建成,不仅展现了中国雄厚的基础设施建设实力,也彰显了中国人迎难而上的进取心态。

桥梁建设里的难题克服者——沉井技术

连接两岸的桥梁,是人类文明进步的产物。然而,在波澜壮阔的大江大海之上修建桥墩,一直是工程技术面临的巨大挑战

浩瀚江河中洪流汹涌,软弱的河床很难提供可靠的承重基础。如何在动荡水域搭起连接两岸的桥梁,让人类得以跨越阻碍,一直是梦想与现实的较量。

历史上,人们试图用木桩、石块在江河中打桩架桥,但屡屡受挫。随着工程技术的发展,沉井技术的应用开启了新纪元

这项技术巧妙地利用了混凝土结构的自重优势,使桥墩能够稳定地立足江河之中。

沉井技术首先需要制作一个巨大的圆筒或锥筒形混凝土结构。类似于一个超大型的筒状容器。

以五峰山大桥的北锚碇沉井为例,它高达56米,长100米,宽72米,所有锚碇沉井重量在133万吨左右,堪比182座埃菲尔铁塔,比13艘十万吨排水量的航母体量都大。

工程队会将这个混凝土筒体缓缓下沉到预定的基础位置。沉井下沉的过程十分缓慢,因为软弱的河床很难为超大型结构提供稳固的支撑,稍有不慎就可能导致歪斜

为确保沉井垂直下沉,工程队根据不同土层采用了多种施工技术,例如在顶部加压或底部拔除,务求每下沉一点都十分平稳。他们还需要随时清理沉井底部的淤泥,以免阻碍下沉。

与直接在河床上打桩相比,沉井技术最大的优势在于,它提供了超强的承重能力和抗侧向水流冲刷的能力

沉井下沉后,筒壁可为桥墩提供全方位的支撑,使其牢牢扎根江河之底。与此同时,沉井本身可有效阻隔水流,大大减少施工对周边环境的污染。

可以说,沉井技术集中体现了桥梁建设的诸多难题,它对操作技巧和质量控制提出了极高要求,是对工程队智慧与实力的全面检验。

正是依靠这一技术的运用,人类终于能够完成一座座横跨江海的桥梁奇迹,推动区域之间的交通发展与经济联动。

五峰山长江大桥的建造过程里面使用了许多创新的工程技术

修建这样一座标志性的超大型跨河桥梁,工程难度可想而知桥址复杂的地质环境给施工带来了不小的挑战。

在桥的南锚点,空间受限且存在山体滑坡风险,无法使用传统的打桩机,只能小心翼翼地进行施工。

而在北端开阔的桥址,丰富的地下水文又可能导致大面积塌陷。桥梁需要承载的重量远超普通桥梁,要确保足够的承载力,设计团队决定在北端采用直径数十米的巨大锚碇沉井。

经过艰苦努力,世界第一大的沉井成功下沉到位。在精心计算控制下,巨大的沉井缓缓下沉到设计的深度。之后,人工在沉井内部浇注混凝土,一个重达13万吨的“地基之王”诞生。

整个过程错综复杂、环环相扣,方向略有偏差都可能导致事故。因为之前全球从未有过这样大规模的沉井施工成功先例,设计和施工团队完全依靠自主创新,最终化解了重重困难,完成了这项“不可能”的任务

尽管相比传统方法周期长、影响大,但针对桥梁的实际情况,沉井方案仍是相对可行且成熟的。

除了创新的沉井工程技术外,五峰山长江大桥在桥体设计和监测方面也进行了多方位的技术创新。

为了适应复杂多变的外部环境,桥体设计需要兼顾强度和韧性。桥体要有足够的强度支撑重型列车通过,但也需要有一定韧性,以抵御强风对桥体的冲击。

设计团队通过采用桁架结构等方法,在强度与韧性之间找到了最佳平衡点。

在桥的长江中段部分,为了节约资金和保护生态环境,施工方采用钢桁梁和超大直径悬索作为连接结构

这需要悬索能够承受1430米的跨度重量。最终,直径1.3米的高强度钢丝作为悬索被采用,远超国际标准要求。

此外,五峰山大桥还在设计中融入了智能监测系统,是中国第一座配置智能监测的大桥。

桥体内配备了数百个专业传感器。桥上还配备了自动巡逻系统、自动检修系统等,实现了智能化管理。

结语

可以说,五峰山长江大桥汇集了我国桥梁建设领域的多项顶尖技术,在桥体设计、施工工艺、监测管理等方面都进行了大量创新探索。

最终攻克了一个又一个世界第一和技术难题。这座大桥的成功建成,不仅加强了两岸交通联系,也充分体现了中国在桥梁建设技术领域处于世界前列的实力。

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页面更新:2024-03-11

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