维科技:中国再创全球基建奇迹 通向台湾的关键“节点”

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2019-08-27 09:51:53


有着“基建狂魔”之称的中国屡创世界基建奇迹,规划中的“京台高铁”关键节点平潭海峡公铁两用大桥完工在即,跨海大桥今年底将具备铺架条件,2020年2月福平铁路全线铺通,这些的背后意味着什么? 在国际桥梁建设大舞台上,中国建造的桥梁已接近全球市场一半左右,世界桥梁业内已在流传这样一句话:世界桥梁建设20世纪70年代以前看欧美,90年代看日本,21世纪看中国。在业界看来,无论是建设标准还是施工难度,中国首座公铁两用跨海大桥——平潭海峡公铁两用大桥都堪称是目前世界上在建的建造难度最大的海峡大桥,中国的桥梁人也在重大基建过程中不断得到成长,取得突破。

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有着“基建狂魔”之称的中国,再次创造了一个世界基建奇迹。

中国于2016年3月对外公布的“十三五规划”(2016-2020年)中提出要“建设北京至台湾(台北)”的高铁路线。作为中国的第五大岛,福建平潭岛也是中国大陆离台湾最近的岛屿,从建桥距离上来看,平潭与台湾新竹港相距仅68海里,故而在被称为“建桥禁区”的世界三大风口海域之一的平潭海峡建成公铁两用大桥被视为未来“京台高铁”的关键节点。

中国工程院七位院士在考察后表示,“平潭海峡公铁两用大桥,其独特的海峡环境,无论地质条件的复杂程度,还是大风、强浪、强涌、急流等海况的恶劣程度,均远超已建成的东海大桥、杭州湾大桥、青岛湾大桥和港珠澳大桥。”

施工九年、耗资千亿元人民币(1元人民币约合0.14 美元)以上的港珠澳大桥于2018年10月通车,受地质结构复杂、施工环境恶劣、技术标准高、环保要求高等多重考验,其建设过程中创下了多个世界之最,被英国《卫报》评为“新的世界七大奇迹”之一,《美国工程新闻纪录》也为其授予了“2018年度全球最佳桥隧项目奖”。

但在业界看来,无论是建设标准还是施工难度,中国首座公铁两用跨海大桥——平潭海峡公铁两用大桥都堪称是目前世界上在建的建造难度最大的海峡大桥。

2014年11月1日,中国领导人习近平在福建平潭综合实验区考察,图为平潭海峡高速客运码头旅检大楼前的海报。(VCG)

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2017年9月20日,在建的中国首座公铁两用跨海大桥——平潭海峡公铁两用大桥。(VCG)

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2018年 1月22日,平潭海峡公铁两用大桥首跨3,400吨钢桁梁成功架设。(新华社)

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2018年1月22日,起重能力达3,600吨的“大桥海鸥号”起重船在进行吊装作业。(新华社)

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平潭海峡公铁两用大桥是目前世界上在建的建造难度最大的海峡大桥。(新华社)

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平潭位于福建省东部,与台湾隔台湾海峡相望,是中国大陆距离台湾岛最近的地方。(VCG)

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平潭海峡与百慕大、好望角并称全球三大风口海域。统计数据显示,该海峡常年6级风以上天数高达300多天,7级以上大风超过200天,台风年平均3.8次;一年2.5米以上涌浪天数占45%,浪高最大可达9.69米。

而千万年来的海峡大风带动海涌冲走海底松散岩层,使得平潭海峡的海底都是硬度堪比钢铁的光板岩,而且它们倾角不一,附近极可能潜伏着大小不一的坚硬孤石,这也使得在海底每打一根桩都可能面临不同的地质情况。

平潭海峡公铁两用大桥于2013年11月动工建设,起于福建省长乐市松下镇,经人屿岛、长屿岛、小练岛、大练岛,到苏澳镇上平潭岛,全长16.34公里,共计228个桥墩。该大桥投资120多亿元人民币,下层设计为时速200公里的双线I级铁路,上层设计为时速100公里的双向六车道高速公路,建成后它将是亚洲最大的跨海峡公铁两用大桥

2018年12月28日,平潭海峡公铁两用大桥第一座航道桥——大小练航道桥顺利合拢。从公开报道来看,该大桥的四座航(水)道桥中已有三座完成合拢,最后一座鼓屿门斜拉桥将于9月底完成合拢,11月底跨海大桥具备铺架条件,2020年2月福平铁路全线铺通。

届时,平潭到福州将由现在的90分钟缩短为30分钟,更为重要的是,将“一桥带动两岸”,推动与台湾地区的融合。

中国的工程师们在施工前对大桥的施工安全进行了评估,总结了96个典型的危险源。基于大桥在建过程要承受住最高17级风力的考验,为克服风浪带来的隐患,降低施工难度,提高安全性,在大桥施工之前施工人员在桥址旁先用钢管桩和桁架修建了一座全长7.5公里的栈桥,以栈桥扎40多米深的海底,可抵御14级的台风,仅这座临时栈桥的建设规模和难度已超过了全球许多桥梁。

在第一根钢管桩桩头打进坚硬的岩床1米深左右就被挤压致严重变形后,经过数月的测算,中国的工程人员研发首创了“深水裸岩区埋植式海上平台”技术。在高风险施工环境下,工程施工人员共打入了1,865根桩,其中最难的一根桩从钻进到成桩即用时1年半。

恶劣的天气使得传统的在工地安装桁架的施工方式无法实施,整孔架设安装成为平潭海峡公铁两用大桥必然的选择,而焊接完成后的整孔钢梁孔桁架重达1,350吨,并且基于要在大风环境中起吊,需在整孔钢梁孔桁架重量上再增加近1倍的重量才能保证吊装稳定,而当时中国并无起重船能完成这项工作。

为此,中铁大桥局历时3年、耗资3.4亿人民币打造了“大桥海鸥号”自航双臂架变幅式起重船,其起重能力3,600吨,主钩起升高度110米。当“大桥海鸥号”起重船将吊重3,400吨的钢桁梁稳稳架设到墩顶,同时也打破了世界桥梁整孔钢桁梁架设的最重纪录。

为解决4.5米超大直径钻孔桩钻孔难题,中国的工程们自主研发了全球最先进的KTY5000型液压动力头钻机,将18根平均桩长达62.3米、直径4.5米的目前世界上直径最大的嵌岩桩,插入到45米海水下的海床。另外,“镇海乾坤锁”锁长96.8米,宽36.8米,高度16.6米,单套重量3,937吨,可抵抗风浪海流力是内河同等规模的20多倍。

在大桥施工过程中,施工人员在大陆首次采用钢桁梁全工厂化整体节段全焊制造技术、首次采用两节间整体大节段对称悬臂架设施工工艺、首次采用钢桁梁整节段全断面合龙技术等新新结构、新工艺、新方法还有不少,业已申报了12项专利,在五千多名工程人员长达六年的攻坚下,建设平潭海峡公铁两用大桥的各项难题被逐一解决

通过多年的经营布局,中国已构建了从轻工业到重工业完备的工业制造业体系,中国基建也正在逐步走向一个完整的现代化,并向世人呈现越来越多的“中国智慧和中国方案”。

中国已相继建造了世界最大跨度公路铁路两用悬索桥——五峰山长江特大桥,其荷载和设计时速世界第一;世界最长高铁桥丹昆特大桥,全长164.85公里;世界最高大桥贵州北盘江大桥,创下7项“世界第一”的赤石大桥,创下4项“世界之最”的湖南矮寨大桥……在国际桥梁建设大舞台上,中国建造的桥梁已接近全球市场一半左右,世界桥梁业内已在流传这样一句话:世界桥梁建设20世纪70年代以前看欧美,90年代看日本,21世纪看中国。 

中国的桥梁人在重大基建过程中不断得到锻炼、成长,港珠澳大桥总设计师孟凡超曾表示,修建台湾海峡大桥,经济、技术不是问题,问题在于两岸关系的走向和解决两岸关系问题的时机。

未来怎么样,谁也说不好,但平潭海峡公铁两用大桥的建成将成为规划中的京台高铁的关键“节点”已毋庸置疑。

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撰写:刘言

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