跨海大桥的桥墩是怎样建造的?是建好了再运过去的吗?
港珠澳大桥是世界上跨度最大、长度最长、隧道最长、最大钢结构、最长使用寿命奇迹之桥,它是世界上桥、岛、隧三位一体的超级桥梁,被英国卫报评为现代世界四大奇迹之一。
大海那么深,跨海大桥的桥墩怎么打下去
第一、沉箱法
说到中国现代建桥,不得不提到一个人,那就是茅以升先生,他是我国现代桥梁建设的奠基人和引路人,他设计建造了我国第一座现代化大桥~钱塘江大桥,还参与了武汉长江大桥的建造,同时也发明了几种桥墩建造方法。
想要建桥墩,首先要熟悉海里的情况,比如深度、淤泥、岩石等等,最后再根据目前所拥有的技术、设备,然后才能设计图纸,桥墩相当于陆地建房的地基,地基不牢,地动山摇。
当时,茅以升接到建设钱塘江大桥任务,当时钱塘江浪非常大,水文地理条件恶劣,在建桥墩时就遇到问题,桥墩的柱子打不进去。
茅以升先生也非常懊恼,想尽各种办法,后来他受到通过浇花水壶把地上的土冲出一个小洞的启发,他马上通知工人,把江水抽到一个地方,然后利用江水冲击桥墩位置的泥沙,打出一个洞放置木桩,这种方法被称为“射水法”,通过这种方式,打桩速度加快。
这种方式遇到钱塘江的大水流时,木桩都被冲走了,于是茅以升先生又想到一个办法。
之前木桩被水冲走,是因为它的重量太轻,如果给木桩加重,那么就可以正常施工,于是茅以升先生让工人坐在钢筋混泥土做的箱子上进行施工。
钢筋混泥土做的箱子重量大于水的浮力时,就会把周围的水排开,这样就可以让工人安全快速的工作,在挖沙的过程中,沉箱与木桩渐渐结合在一起,最后桥墩就可以直接在沉箱之上浇筑混泥土,这就是茅以升先生发明的“沉箱法”。
第二、围堰法
围堰法的思路来自我国陆地基建世界第一,所以中国也想把陆地哪个模式搬到海里工作,围堰法就是把墩柱区域围起来,然后把水抽干净,再让工人、机器下去挖图、打桩等等,就像我们小气候在农村田沟抓鱼,把田沟两头用泥土拦住,再把田埂边上的洞堵住,最后用桶把水泼出来,没水之后就可以很好抓鱼。
而围堰可以土石围堰,也可以用钢板围堰、混泥土围堰等等,只要把水围住就可以,但是在现实工作中,我们讲究造价、效率等因素,而钢板围堰在拆除时更加快速、方便。
第三、打桩法
上面两种方法适用于浅水区,到深水区的地方根本用不了,这个时候就可以用打桩法,我国的港珠澳大桥就是使用这种方法。
打桩法需要用到打桩船,在船上甲板安装打桩机,打桩机可以前俯后仰,满足打桩的需求。
通过打桩船把桩从水上打到海底土层,而且根据不同的岩石特征,选择不同种类的桩,比如从海底表面到坚固基岩的距离比较短,工程师就会设计比较短的端承桩,靠基岩提供载力,如果坚固基岩比较深,那么桩就得借助摩擦力维持承载力,这个时候就需要比较长的摩擦端承桩。
如果桥建在大江大河入海口,冲积海床的厚度比较深,当桩无法打到基岩室,就采用纯摩擦桩,通过砂土海床的摩擦力来为桩基础提供支撑力。
每个桥墩下面不是只有一根桩支撑,每座桥墩都有几十根相互平行的桩协同作用组成一个整体,这样就就可以支撑更大的面积,而且承受力更加大,为桥墩提供提供更大的承载力,所以打桩需要了解水下的具体地理情况。
一个桥墩也见证中国发展速度,从当初的围堰法到沉箱法,到如今打桩法,我们应该为自己踩在中华大地而感到骄傲!