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2021-05-19

  大桥穿越世界著名风口平潭海峡,是国内施工难度最大的桥梁之一。

7年多的时间里,桥梁建设者克服重重困难,进行多项科技创新,创下多个世界之最,让时速200公里的动车畅行平潭海峡。   世界风口建桥施工难度远超国内其他跨海桥梁  平潭海峡公铁大桥是福平铁路、长乐至平潭高速公路的关键性控制工程。

大桥起自福州市长乐区松下镇,经人屿岛、长屿岛、小练岛、大练岛,在苏澳镇连接平潭岛,全长公里,其中跨海段超过11公里。   平潭海峡地处暴风海域,与好望角、百慕大并称为世界三大风口,曾有“建桥禁区”之称。

这里风大浪高、水深涌急、海床坚硬,全年有效作业时间短,技术挑战和施工风险都远超国内其他跨海桥梁。

巨浪冲击航道桥主墩围堰。 中铁大桥局供图  该桥下层设计为时速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。

中铁大桥设计院二院副院长、平潭海峡公铁大桥技术设计负责人段雪炜介绍,结合线路走向,要从桥面坡度、铁路行车限界等多角度综合考虑,公铁两用大桥要兼顾公路、铁路的技术需求,考虑因素越多,难度也就越大。

建设中的大桥航拍图。 中铁大桥局供图  平潭海峡“盛产”大风。 “每年10月到第二年4月是这里的季风季节,每个月只有三四天可以施工,好的时候最多六七天。 ”福平铁路公司福平指挥部指挥长刘志军介绍,受大风影响,栈桥施工花了一年半,在其他地方同等施工量仅需半年。   平潭海峡100年重现期浪高达米,最大流速达每秒米,最大潮差米。

“有时浪高5米,刚打好的钢管桩,第二天早上一看,都被冲歪了。 ”中铁大桥局福平铁路三标三分部项目部副经理庞孝均说。   平潭海峡海底地质条件复杂。 大桥穿越的岛屿两侧海床,几乎全是裸露的坚硬花岗岩,同一个墩子两侧的最大倾斜达11米,钻孔桩施工遇到前所未有的挑战。 刘志军介绍,2015年开始打桩,水面看钢管桩在一点点往下走,却一直无法站稳。 由于海底岩石太硬,钢管桩底部都被挤压得往回卷,一层一层堆在底部,根本就没打到岩石里。 大桥北东口水道段。 中国铁建大桥局供图  由中国铁建大桥局承建的大桥北东口水道段工程结构最复杂,施工难度极大。

  “坡面长达公里的连续倾斜裸岩,13个桥墩全要放到上面。 常规来说,一座跨海跨江大桥,这种条件的桥墩只有一两个。

”中国铁建大桥局平潭公铁大桥项目总工程师、中国铁建大桥局首席桥梁专家樊立龙介绍,铁路桥墩上修铁路梁,铁路梁上起公路桥墩,再起公路梁,上下两层一前一后同时推进,给施工管理带来极大挑战。   世界最大嵌岩桩最长钢桁梁建桥禁区建起最长跨海公铁大桥  在风大浪急的海面施工先要站稳。

段雪炜介绍,中国铁建大桥局研发出国内首创“深水裸岩区埋植式海上平台”。

  打造这种平台先要借助海底扫描技术摸清钢管桩所在位置的海底情况,工人将若干根合适长度的钢管桩放到预定位置,再用横梁将这些钢管桩焊接成一体,用冲击钻穿过每根钢管桩,在海底岩石钻出深度为钢管桩直径1至2倍的桩孔,注入混凝土铆桩,形成一个几条腿的“板凳”,再向外扩展为深水裸岩钻孔施工平台。

建设中的大桥航拍图。

中铁大桥局供图  世界直径最大的桥梁桩基嵌岩桩,成为大桥站稳脚跟的“定海神针”。   “打个比方,10厘米的筷子硬度很高,超过1米就很软。 大桥所在位置最深水位45米,如果采用传统的3米桩径,其硬度就达不到承载力,所以我们使用了目前世界上最大桩径钢管桩。 ”段雪炜介绍,这种桩插入岩层的部分桩径达到米,桩径变粗增加硬度,也减少钢管桩的数量,从而缩短施工周期。   如何将钢管桩精准打入坚硬的海底岩石成为新的挑战。

中铁大桥局自主研发了世界最先进的KTY5000型液压动力头钻机,将直径米的嵌岩桩钻进坚硬的海床。

  为加快施工进度,大桥建设单位尽可能采用工厂化制造,减少现场施工。 比如,在架梁阶段,大桥施工采取钢桁梁整孔全焊接制造。

在如皋、中山的工厂,钢桁梁被焊成1490吨的整体,然后装船运至桥位处,现场进行浮吊整孔架设。 该技术是国内同类桥梁首次应用。

大小练水道桥最后一个钢桁梁吊装。 中铁大桥局供图  为减少桥墩数量,钢桁梁长度增加到常规长度的倍。

“常用的是32米,平潭海峡公铁大桥的钢桁梁增加到80米,最长的88米,这是目前世界首次采用超过80米长的钢桁梁。

”刘志军介绍,为解决整体钢桁梁重心顺桥向不对称、海上吊装受风浪影响摆动大等难题,“大桥海鸥号”应运而生。

  “大桥海鸥号”是中铁大桥局打造的自航双臂架变幅式起重船,是国内起重量最大、起升高度最高的双臂架起重船,最大吊重3600吨、主钩最大吊高110米。

海上挂篮群。 中国铁建大桥局供图  为节约后期维保成本,大桥北东口水道段采用混凝土结构。

中国铁建大桥局在修建该桥段公路梁时采用悬臂挂篮施工,高峰期有79对挂篮同时施工。

“一般情况下,挂篮最多四五对,这是我国桥梁建设中首次进行这么多数量的挂篮群组施工。

”樊立龙说。   平潭海峡公铁大桥成功解决了在恶劣复杂海洋环境条件下桥梁建设的难题,积累了设计、施工和建设管理经验,形成了复杂海域公铁两用大桥建设成套技术,对于今后类似的海上桥梁工程具有重要借鉴意义。

  一桥飞架海峡福州至平潭半小时到达  一桥飞架海峡,天堑变通途。 随着平潭海峡公铁大桥的正式通车,福平铁路正式开通运营,中国第五大岛——平潭岛告别不通铁路的历史。 动车组驶过平潭海峡公铁大桥。 南昌铁路局供图  福平铁路的开通,标志着我国铁路交通开启新篇章。 国铁集团出台《新时代交通强国铁路先行规划纲要》,提出要持续推进“八纵八横”的高铁网,福平铁路正是“八纵八横”高铁网的重要项目。

  随着平潭海峡公铁大桥的通车,福平铁路将平潭联入全国铁路网,对完善闽东北区域交通网络,助推闽东北区域整体开放开发乃至推进海峡两岸经济社会交流有重要意义。

平潭海峡公铁大桥航拍图。

南昌铁路局供图  大桥通车后,平潭至福州仅需30分钟。 平潭人来往于两地不用再绕路而行,只需通过平潭公铁大桥即可很快达到。

  平潭海峡公铁大桥让平潭人走出去,也方便更多人走进来。

“大桥通车后,我非常开心,专门从香港回来把房子盖好,我要在这里安度晚年。 ”早年移居香港的大练岛渔限村村民薛玉清觉得,家乡旅游业还有很大发展空间,愿意为家乡发展做出贡献。 通车后的平潭海峡公铁大桥。

中国铁建大桥局供图  平潭与台湾隔台湾海峡相望,是海峡两岸交流的桥梁和纽带。

平潭海峡公铁大桥是京台高速的重要一环。

站在“十四五”的新起点上,作为福平铁路重点控制性工程的平潭海峡公铁大桥,将有力推动平潭综合实验区建设再上新台阶。 (中央纪委国家监委网站冯国刚)  (福州市纪委监委、平潭综合实验区纪工委对本文亦有贡献)。