有人在度娘上问:从南通到上海要多久?

一楼:一个小时多

二楼:一楼的没坐过车,快客一小时你能到上海?不知道别瞎说,怎么也得两个多小时。

其实,一楼和二楼说的都没错,等沪通长江大桥建成通车后,从南通到上海只需要1小时左右。所以,错就错在一楼生活在未来,二楼活在当下!

(一)万里长江架设“世界公铁第一桥”

沪通长江大桥是沪通铁路的一个关键性控制工程,全长11072米,是世界上最大跨度公铁两用斜拉桥,也是世界首座跨度超过千米的公铁两用桥梁。

它是通行四线铁路、六车高速公路的公铁两用大桥,上面是公路,下面是铁路。

大桥工程所用钢筋约48万吨,相当于12个 “鸟巢”所用钢材;混凝土230万立方米,相当于8个国家大剧院的用量。大桥能抵御14级台风,8级地震,10万吨级船舶的撞击。无论长度还是规模,都堪称“世界公铁第一桥” 。

(二)1.5万桥墩钢沉井,插入长江的“定海神针”

(沪通长江大桥主塔示意)

大桥主塔高325米,相当于100多层楼高。问题来了,这么高的主塔怎么立在长江里?就得架桥墩,而提到桥墩你就得知道沉井结构。

所谓的沉井,就是井筒状的结构物,它特别沉,依靠自己的重力下沉到水底,在通过混凝土封底,把井空填满,是桥梁墩台的基础。

沪通长江大桥的这个主塔桥墩28号桥墩底部是钢沉井,有44米高,上面是混凝土沉井,总共高105米。钢沉井就永久打入江底。为了方便吸泥下沉,沉井有24个井孔。从空中俯瞰,它像一块“蜂窝煤”。

不过,它可没那么小,它有12个篮球场的面积之和那么大,是“之和”!重达1.5万吨,是世界上规模最大的桥梁沉井结构。

(29号墩钢沉井,图片来自网络)

钢沉井就是桥墩的基础,就是将一座巨型钢结构沉入江底后,再将几万立方米的混凝土浇灌入这个巨型钢结构的井壁。沉井承担着桥梁的全部荷载,是名副其实的 “定海神针”。

1、“巨无霸”怎么造?

这个钢铁巨无霸可不是一下子造出来的,得一层一层组装,每一层有35个重40吨的十字架形组件,而每个十字架组件,又由几十片大小构件焊接。当然焊接也要有严格的工艺操作流程,消除厘米级误差。

(钢沉井部分组件)

2、如何在江面上平稳挪移11公里?

从建造钢沉井的熔盛重工4号船坞至28号桥墩位置,距离约11公里。钢沉井自身没有动力装置,且体积为全球最大,怎么运,这也是个难题。

后来,建设和海事部门制定了多套周密方案,还在江面沿途进行了交通管制。出坞后,这座高约15层的钢沉井在8艘拖轮的 “前拱后卫”,一起朝着沪通大桥桥址出发。一路上,工人们可谓“精心呵护”,不碰不撞。经过两个多小时的江上迁徙, “巨无霸”终于平稳地到达预定位置,成功开创了中国大吨位钢沉井整体浮运新技术。

3、如何精准定位,沉到预定位置?

你以为运完了就完事了?运只要两个多小时,但是要被顺利固定,并浇筑混凝土,就得用上2到3个月。

沉井到位以后,由于它的断面打,墩位处水流流速快,28号沉井就受到694吨的水流力和风力,29号更要达到960吨。工程师们经过反复讨论与计算,提出了一种新型锚定系统——大吨位钢桩锚定位系统,这套系统是在世界桥梁施工中首次运用。

它主要通过8根露出水面的钢锚桩和沉在江底的混凝土重力锚,将钢沉井牢牢稳定在江面上,通过集中控制的多台千斤顶对钢沉井进行多项同步快速定位。这套系统刚度大,受力明确,让钢沉井能够在巨大水流力下也能精确定位,还避免了长江上横水流摆动的难题。

(钢沉井下沉示意图)

开始下沉后,就是往固定好的沉井里灌水,在锚桩和钢绳的牵引下,促使沉井慢慢下沉,扎进20多米深的河床后,继续通过井口把泥沙吸走,使沉井在凹凸不平的河床底保持稳定。在此过程中,还将在现有44米高沉井的基础上,再用钢筋混凝土接高至115米,整体构成28号主塔墩的基础。

当然,继续下沉不可能是一帆风顺的,会遇到这样的情况怎么办?

通过在上游不断浇筑混凝土,下游的沙子滑落,沉井才会渐渐平衡。

(三)空中舞巨龙”:安装钢桁梁

2015年10月21日,项目部开始安装钢桁梁,实现全桥钢桁梁安装“第一吊” 。钢桁梁凭其巨型体格成为名副其实的空中“巨龙” 。

1、“量身定做”高性能钢材

作为主跨度超千米的公铁两用桥,钢桁梁斜拉桥主桁杆件轴力超大,钢材屈服强度必须达到500兆帕级,传统的、现有的材料很难满足设计要求。之前,中国南京大胜关长江大桥使用的是Q420qE钢材,没有比这个强度更高的桥梁钢了,所以中国工程师自主研发了Q500qE级高强度桥梁结构钢。

沪通长江大桥钢桁梁用钢25万多吨,是武汉长江大桥的11.9倍,是京沪铁路南京大胜关长江大桥的3.5倍。

(安装钢桁梁)

2、“巨龙”钢桁梁就要巨型塔吊来安装

巨龙般的钢桁梁,需要巨型设备来安装。先利用1600吨大型浮吊把主塔墩顶的钢梁架上去,再在已经架完的钢梁两边对称拼装两台架梁吊机,它挥舞着巨臂和吊钩,不停地转身、起吊。塔吊臂距可达40米,抗倾覆力矩达3600吨米以上,可将200吨重物从20米开外吊起,相当于4000名标准身材青年人的总重。

对于工人们来说,安装钢桁梁有如在50多米的高空悬臂“走秀”。钢桁梁由343根杆件组成,最大杆件重约50吨,单个杆件的螺栓孔就多达数百个,安装精度控制在2毫米以内,劳动强度极大。

(四)江中筑岛,解决水上混凝土供应难题

沪通大桥正桥1号墩到25号墩,长约3公里。其中3号墩与4号墩之间,每日千帆竞渡,热闹非凡,为长江天生港专用航道。此航道断开了水上60万方混凝土的供应,如此大体量的水上混凝土供应问题如何解决呢?

项目部决定吹填筑岛,建设拌合站。用了一个月,长150米、宽120米、18000平方米,两个半足球场地大小般的人工岛,就像蚂蚁搬家一样地被“搬”到了江中。

水上混凝土搅拌站,布置每小时180立方的固定式混凝土拌和楼3台,最多可储备约17000立方砂石料,三台拌合楼24小时连续供料能力最多可达近万立方米,另外还布置了沉淀池、现场试验室、道路、停车场等配套设施。人工岛的建设,为水上60多万方混凝土的落地提供了的保障。

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