中國建筑金屬結構協(xié)會(huì )
建筑鋼結構分會(huì )主辦
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“天一號”海上施工船在大沽河施工。
膠州灣大橋可以抵抗13級臺風(fēng)和6級地震，其設計奧秘在哪里？那就是科技！“膠州灣大橋在國內外橋梁史上科技含量罕見(jiàn)。”有國內學(xué)者這么評說(shuō)。大橋在建設之初，采用了GPS三維定位系統進(jìn)行勘測；在施工過(guò)程中，采用的旋挖鉆機是目前國內最大的旋挖鉆機，并開(kāi)發(fā)了水下無(wú)封底混凝土套箱關(guān)鍵技術(shù)，成功破解了諸多建造難題。
合金鉆頭鉆地，棄漿棄渣定點(diǎn)排放
大橋建設之初，曾幾次進(jìn)行海底勘測，發(fā)現大橋經(jīng)過(guò)的海底巖石幾乎包括了地球上所有常見(jiàn)巖石種類(lèi)。為此，跨海大橋采用了GPS三維定位系統，將高精度衛星定位技術(shù)應用到定位中。GPS系統一天24小時(shí)連續不間斷在海上運行，事后所得數據分析，每一個(gè)橋墩的實(shí)際位置和測量位置誤差最大不過(guò)毫米級，真正做到了“天衣無(wú)縫”。
談起大橋，很多人都很好奇橋墩是怎么打的。曾參與大橋下部建設的孫師傅說(shuō)，在海面上建好鋼結構平臺后，在一個(gè)平臺可以打下8根橋樁，每4根橋樁組成一個(gè)橋墩。打橋樁前先要海底鉆孔，因為地質(zhì)不同，鉆頭也不同，普通泥土層就用大型鉆頭，而遇到海底巖石層，就用高強度合金鋼鉆頭。
由于膠州灣大橋是我國北方寒冷海域第一座特大型橋梁集群工程，也是全世界迄今海上最大規模的鉆孔灌注樁群，項目全部使用國內外先進(jìn)的設備技術(shù)，大橋建設工程中引進(jìn)的旋挖鉆機是目前國內最大的旋挖鉆機，試鉆口徑達2.5米。在施工過(guò)程中，及時(shí)設置圍堵、導流設施防止鉆孔泥漿流入海中，所有棄漿、棄渣均利用泥漿船運輸到指定地點(diǎn)排放，保證膠州灣的水質(zhì)不受到污染。
兩個(gè)“大力士”，舉起上千噸重箱梁
記者從跨海大橋建設指揮部了解到，大橋共需鋼材45萬(wàn)噸，相當于一個(gè)年鋼產(chǎn)量過(guò)千萬(wàn)噸的特大型鋼企一個(gè)多月的鋼產(chǎn)量；共需混凝土230萬(wàn)方。
其中橋梁分為鋼箱梁、現澆箱梁和預制箱梁，不管是鋼的還是混凝土的，這些箱梁都非常重，大沽河航道橋箱梁為扁平流線(xiàn)型鋼箱梁，梁寬47米，總重2.1萬(wàn)噸，共24個(gè)大節段，其中最大節段重1020噸，這些箱梁是怎么弄到橋墩上去的呢？那就是“天一號”和它的同伴“奮進(jìn)號”的功勞了。
據介紹，“天一號”海上施工船號稱(chēng)亞洲第一的自航式專(zhuān)業(yè)運架梁起吊船，自2008年7月1日進(jìn)入膠州灣，開(kāi)始在青島海灣大橋進(jìn)行預制箱梁吊裝，共在大橋服務(wù)694天，架設單片重約2050噸的60米箱梁154片。
新型混凝土套箱，成為關(guān)鍵技術(shù)
據悉，膠州灣大橋各類(lèi)承臺總計1258個(gè)，為滿(mǎn)足膠州灣景觀(guān)要求，承臺均被設置在浪濺區和水位變化區。由于膠州灣屬于冰凍海域，且海水含鹽度高，腐蝕性強，這些區域承臺施工環(huán)境惡劣。另外，由于新、舊混凝土變形不協(xié)調引起的承臺混凝土套箱開(kāi)裂問(wèn)題，在國內已建設的跨海大橋中始終未能得到解決。
針對上述問(wèn)題，山東高速青島公路有限公司開(kāi)發(fā)了水下無(wú)封底混凝土套箱關(guān)鍵技術(shù)，成功破解了海上水下承臺施工、防腐蝕、防撞擊等諸多難題。其中彈性應力吸收層預防套箱開(kāi)裂技術(shù)，成功解決了混凝土套箱開(kāi)裂老大難問(wèn)題。
據悉，該項成果己在山東高速青島海灣大橋6個(gè)合同段承臺施工中獲成功應用，節省了1.6億元的建設投資；其核心技術(shù)已應用到港珠澳大橋設計中。（濰坊晚報）
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