大海那么深,那么跨海大桥的桥墩是怎么打下去的呢?

发布时间:2022-03-21 / 作者:清心寡欲


港珠澳大桥一共有224根桥墩,平均每一根桥墩的造价都不低于500万。光这224根桥墩,它的造价就已经达到了11.2亿。

2018年10月24日,历时9年的港珠澳大桥正式通车,这标志着我国从桥梁大国正式迈入桥梁强国。

港珠澳大桥全长55公里,设计使用寿命120年,可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。它不但被称为桥梁界的“珠穆朗玛峰”,更是被人们称为“现代世界七大奇迹”之一。

当我们震惊这座“海上长龙”时,很多人心里都有些疑惑。大海那么深,跨海大桥的桥墩是如何建造的呢?

接下来,我们就一同探讨一下这个问题。

首先,我们先了解下在大海中修建桥墩有多难

在大海中修建桥墩和陆地上相比,两者可是天壤之别。

第一,施工环境不同。

在陆地上修建桥墩,只要找好位置,然后用打桩机打桩就可以了。可在大海上,四周都是茫茫的海水,施工机械和人员根本就没有立足的地方。

这就需要人为将四周的海水隔绝开来,在施工桥墩的地方制造出一片类似陆地那样的施工环境。要付出很大的施工成本和时间。

第二,海底的地质复杂,勘测难度大。

在陆地上,我们能够用肉眼直接看到各种复杂的地形,再配合上专业的探测仪器选择出合适的施工方案。

但是在海洋中,我们不可能通过肉眼直观的了解海底的地形地貌,不知道哪里有淤泥、暗礁、岩石。这就需要专业的探测仪器一点一点地勘探,才能选出合适的位置建造桥墩。

第三,海水的腐蚀性强,对材料要求比较高。

跨海大桥的桥墩长年累月的浸泡在海水里,肯定会受到海水的腐蚀。海水中的腐蚀分子会让混凝土变得脆弱不堪,同时还会通过混凝土的缝隙渗透到内部,腐蚀桥墩内部的钢筋骨架。

这就要求用于海洋施工的混凝土,要比普通的混凝土能更加密实,防止海洋中的腐蚀分子渗透。还要对内部的钢筋进行特殊处理,让它们更耐腐蚀。

其次,我们要知道跨海大桥的桥墩不是打下去的

很多人认为,跨海大桥的桥墩是从水面一直到达海底,甚至深入到海底的土层当中,这让很多人认为桥墩是打入海底的。

这是一个错误的观点。如果按照桥梁基本组成来分类的话,桥墩、承台、桩基础为桥梁的下部结构。

我们平时看到的,只不过是露出水面一部分的桥墩,在我们看不见的海面以下,还有着承台和密集的桩基础。

大家可以想一下,大桥的桥墩有圆的、方的、椭圆的,而且尺寸非常的大,想把这样的桥墩打进海底,根本就是一件不现实的事。

那些圆圆的桩基础才是被打入到海底土层的,而桥墩是在无水的环境中浇筑而成,或者在岸上做好之后直接运到海里安装好的。

了解完这个问题,接下来大家对如何修建桥墩就更容易理解了。

大海中修建桥墩的难度这么高,那桥墩是如何修建的呢?

第一种方法:围堰法

刚才我们说过,大海中修建桥墩的难度系数非常大,根本不是陆地环境可比拟的,那么如果在大海中人为制造出一种陆地的施工环境呢?

这就要提到围堰法。

围堰法的原理其实很简单,就是用一根根钢板桩围起来,将四周的海水与围堰内部隔绝,然后再把围堰内的海水抽出来。这样围堰的内部就如同陆地环境,工人可以在围堰里进行打桩、浇筑等施工作业。

不过围堰法有一定的局限性,适合不太深的浅水区域。因为海底的压力随着深度增加而增加,如果在水深的地方还使用围堰法,那么就会因为水压太强,导致钢板桩之间的缝隙破裂,出现漏水情况。

第二种方法:打桩船打桩

围堰法适合浅水区域,那到了深水区域怎么办?这就需要用到打桩船了。

打桩船船体为钢箱型结构,在甲板的端部装有打桩架。在工作的时候,利用桩锤的爆发力,一次又一次的击打桩基础,将桩身打入到海底的土层中。

当然,一根桩肯定不足以承担桥墩的重量,这就需要密集型的多打几根桩。桩身打好之后,在桩身的顶部露出水面的部分修建工作平台,在工作平台上进行下一步承台和桥墩的施工作业。

桥墩下的桩基础,才是跨海大桥的根基

为了保证跨海大桥的稳定性,每一根桥墩下面都有着数根或十几根的桩基础,根据海底土层中不同的环境,会选择不同类型的桩。

一种为端承桩,一种为摩擦桩。

端承桩,就是随着桩身不断被打入海底,碰触到海底内的岩石层,桩柱利用岩石层的承载力立在上面,保证桩身不会下沉。所以,端承桩的直径可以小一点。

摩擦桩,就是桩身不断的打入海底,随着深度的增加,桩身和周围土壤的摩擦力不断加大,利用摩擦力保证桩身不会下沉。摩擦桩一般比较粗大,这也是为了增加与土壤的摩擦力。

不管是哪种类型的桩基础,在打桩的时候都要遵循一点原则。

那就是自中间向四周对称施打,根据设计深度和规格,要先深后浅,先长后短,先大后小

这是因为每个桥墩下面都是一个密集型桩群,如果胡乱打桩的话,那么先打的桩就会挤压土壤,周围土壤的密度变大,后续打桩就非常困难。

说在最后

世界上许多国家在陆地上建桥或许是信手拈来,但到了海上建一座跨海大桥就变成了遥不可及的梦。

跨海大桥代表着一个国家桥梁技术的水平,更是一个国家综合国力的体现。港珠澳跨海大桥的修建成功,更是创下了多项世界之最,无愧于“基建狂魔”的称号。


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