您的位置:首頁>正文

爛泥坑上造大橋 中國又攻克橋樑建設世界難關

由中鐵大橋局承建的帕德瑪大橋位於孟加拉首都達卡西南40公里處的帕德瑪河上, 連接孟加拉南部21個區與首都達卡之間的交通,

也使中國和印度泛亞鐵路的南部相互對接。

大橋全長超過6公里, 為公鐵兩用橋樑, 是孟加拉規模最大的造橋工程, 也是中國企業承建的最大海外橋樑工程。 不過, 要想在孟加拉掙得這份榮譽可謂艱辛異常, 帕德瑪大橋的修建難度絕不是一般橋樑能比的。

(在河水中建設的帕德瑪大橋)

(一)河流沖刷出的孟加拉, 簡直是建築行業的“地獄”

孟加拉位於喜馬拉雅山以南, 全境幾乎都是一系列河流沖刷出的三角洲。 河流的沖刷使得這裡土地肥沃, 滋養了兩億多人口;但這裡的河流幾乎都沒有什麼固定的航道, 每到雨季, 四處洪水肆虐, 孟加拉的百姓生活艱苦異常。

由於經年累月的水患, 孟加拉百姓很難修建起永久性的建築, 只能用簡易的木結構搭建窩棚, 外面用鐵皮包裹。

(孟加拉全境幾乎都是河流沖刷淤積形成的平原)

在孟加拉修建大橋, 在過去看來幾乎是不可能完成的任務。

這裡遍地都是河流沖刷淤積下來的淤泥和粉砂, 極其鬆軟, 而且每隔幾年還要被洪水重新沖刷一次。 可以說, 在孟加拉修大橋, 就像是在爛泥坑裡蓋房子一樣。

土質鬆軟, 基礎必定不穩。 洪水一來, 大橋就會發生不均勻的沉降, 勢必會發生變形、斷裂甚至垮塌。

(孟加拉的地貌, 動輒被水覆蓋)

事實上, 許多地方(如中國上海的陸家嘴)的土質也很鬆軟, 為了保證建築物的穩固, 工程師們會將樁基礎打得很深, 讓樁的底端接觸到地下堅硬的基岩, 利用基岩來承力, 這叫做“端承樁”。

然而在孟加拉, 河流三角洲淤積極深, 無論將樁基礎打得多深, 也根本夠不到下面的基岩, 因此只能設計靠摩擦來承力的摩擦樁。

為了能在這樣的“爛泥坑”裡保障大橋的穩固, 工程部門設計了特殊的“鋼管樁樁端預壓施工方法”。

先打一根120多米長的鋼管樁進入土體中, 確保有足夠的摩擦力來固定樁基;在樁的底部, 還設置了一個土塞。 再將水泥漿注入土塞內, 使之與土塞混合滲透形成強度。

這樣, 土塞、混凝土與鋼管樁之間可以形成封閉結構, 相當於人為製造了一個可以承擔一定樁端壓力的微型承台, 顯著提高了樁的穩定性。

(樁基的結構)

這樣的鋼管樁每根重達550噸,由39節鋼板捲筒焊接而成。整座大橋一共要打下240根這樣的鋼樁,並在上面建立40個橋墩。

工程部採用專業軟體對打樁施工進行了模擬計算,並專門定制了世界上最大、造價接近1億元的液壓錘。在它們的加持下,鋼管樁與土體的結合極為密實。

在雨季來臨時,帕德瑪河的水會彌漫上來沖刷大橋的基礎,這些鋼樁則像定海神針一般插在河道裡擋住洪水。

由美國、荷蘭、法國等多國專家組成的世界監理單位雖然要求苛刻,但親眼見證了中國道橋建設的水準之後也予以肯定,並將中國標準採納到新的基礎設施建設國際標準中。

(二)生產水泥的材料啥啥都缺,如何保障材料品質?

在孟加拉修建築難,不僅難在建造,而且難在材料。

由於全國無山,遍地都是淤泥,孟加拉甚至連對我們來說隨處可見的石子骨料都很難獲得,許多地方甚至要將黏土燒成碎磚來代替石子製成骨料。

(孟加拉常用的碎磚骨料)

連普通石子都缺,更別提用於燒制水泥的石灰石了。

孟加拉所有的水泥熟料都來源於進口,水泥在海上經受陽光、含鹽空氣和水分的破壞,品質大打折扣。

孟加拉工業落後,缺少燃煤電廠與煉鐵廠,因此在一般混凝土中常用的粉煤灰和礦渣也無從獲得。混凝土的流動性、抗裂能力以及後期強度都會受到影響。

帕德瑪大橋作為重點工程,雖然不至於像孟加拉的普通建築那樣使用碎磚作為骨料,但由於石子的來源非常局限,也只能被迫選擇對混凝土強度不利的多片狀石子。

(對強度不利的針片狀骨料)

為了彌補這些不利條件,就必須要降低混凝土的用水量,使用一種低收縮、高保坍的聚羧酸減水劑來生產高強度混凝土。

減水劑向來是混凝土生產的“核心科技”,為此中國公司特地供應了PCA-1型聚羧酸高性能減水劑,結合超大分子增稠劑共同使用,既提高了混凝土的工作性,又保證了其性能的穩定,還沒有一般混凝土容易出現的泌水、離析等問題。

減水劑的用量只有混凝土全部重量的千分之一,在孟加拉落後的交通條件下,運輸成本可以忽略不計,但卻一舉解決了孟加拉混凝土品質差的問題。

(三)全焊接鋼樑精度要求高,要防止大橋變形,定位最重要

帕德瑪大橋建設於鬆軟的河床之中,加之孟加拉頻發洪水,因此橋樑的變形、移動在所難免,必須加以嚴格監控。

然而,由於大橋所在的位置偏出中央子午線較遠,地球的圓形投影使得這裡的地形資料變形程度很大。加之孟加拉的經濟和技術都很落後,儘管已經知道地形資料不可靠,卻沒有能力事先進行現場控制網的補測繪。

GPS的實測資料顯示,既有坐標系的邊長相對誤差超過兩千分之一。帕德瑪大橋的主橋採用的是跨距150米的全焊接鋼樑,對施工精度要求很高,僅允許橋墩跨距偏差10毫米。而如果採用既有座標放樣,鋼樑的偏差會達到84毫米,遠遠大於允許的偏差。

因此,建設方必須建立起變形滿足要求的橋樑施工獨立坐標系來消除投影變形。

利用GPS的觀測結果和點位高程計算控制點之間的平距,經過一系列的修正計算和標定測量,大橋的測量坐標系誤差最終被縮減到了50萬分之一以下,完全滿足測量需求。

(四)烈日加暴雨,孟加拉的大橋如何防銹?

孟加拉屬於亞熱帶季風性氣候區,濕熱多雨。在每年5~10月的雨季,還經常有大暴雨、颶風和雷暴極端氣候襲擊。

帕德瑪大橋以鋼結構為主體,孟加拉惡劣的環境會給鋼結構造成很嚴重的腐蝕,影響大橋品質,常規的防銹塗裝很容易被惡劣的環境破壞,無法耐久。

在孟加拉,雨季地面基本上一直處於濕潤狀態,這使得地表附近的空氣中含有大量水蒸氣。在油漆塗層固化的過程中,大量的水蒸氣會對漆膜產生不良影響,令漆膜起皮、變色最後剝落。

孟加拉地面沙粒非常細小,在颶風到來時,大風會揚起大量沙塵落在漆膜表面,影響塗裝品質。

(孟加拉的颶風災害十分頻繁)

為了保障塗裝品質,工程部專門在現場設置了特製的塗裝車間,對室內及周邊地表做好了硬化,有效隔絕水和沙塵。

此外,塗裝施工的時間也很有講究。

在正午的陽光直射下,鋼板溫度會達到50℃以上,在漆膜達到鋼板表面之前油漆就會變幹,形成幹噴。油漆不成膜,起不到保護鋼結構的作用。

(樁基的結構)

這樣的鋼管樁每根重達550噸,由39節鋼板捲筒焊接而成。整座大橋一共要打下240根這樣的鋼樁,並在上面建立40個橋墩。

工程部採用專業軟體對打樁施工進行了模擬計算,並專門定制了世界上最大、造價接近1億元的液壓錘。在它們的加持下,鋼管樁與土體的結合極為密實。

在雨季來臨時,帕德瑪河的水會彌漫上來沖刷大橋的基礎,這些鋼樁則像定海神針一般插在河道裡擋住洪水。

由美國、荷蘭、法國等多國專家組成的世界監理單位雖然要求苛刻,但親眼見證了中國道橋建設的水準之後也予以肯定,並將中國標準採納到新的基礎設施建設國際標準中。

(二)生產水泥的材料啥啥都缺,如何保障材料品質?

在孟加拉修建築難,不僅難在建造,而且難在材料。

由於全國無山,遍地都是淤泥,孟加拉甚至連對我們來說隨處可見的石子骨料都很難獲得,許多地方甚至要將黏土燒成碎磚來代替石子製成骨料。

(孟加拉常用的碎磚骨料)

連普通石子都缺,更別提用於燒制水泥的石灰石了。

孟加拉所有的水泥熟料都來源於進口,水泥在海上經受陽光、含鹽空氣和水分的破壞,品質大打折扣。

孟加拉工業落後,缺少燃煤電廠與煉鐵廠,因此在一般混凝土中常用的粉煤灰和礦渣也無從獲得。混凝土的流動性、抗裂能力以及後期強度都會受到影響。

帕德瑪大橋作為重點工程,雖然不至於像孟加拉的普通建築那樣使用碎磚作為骨料,但由於石子的來源非常局限,也只能被迫選擇對混凝土強度不利的多片狀石子。

(對強度不利的針片狀骨料)

為了彌補這些不利條件,就必須要降低混凝土的用水量,使用一種低收縮、高保坍的聚羧酸減水劑來生產高強度混凝土。

減水劑向來是混凝土生產的“核心科技”,為此中國公司特地供應了PCA-1型聚羧酸高性能減水劑,結合超大分子增稠劑共同使用,既提高了混凝土的工作性,又保證了其性能的穩定,還沒有一般混凝土容易出現的泌水、離析等問題。

減水劑的用量只有混凝土全部重量的千分之一,在孟加拉落後的交通條件下,運輸成本可以忽略不計,但卻一舉解決了孟加拉混凝土品質差的問題。

(三)全焊接鋼樑精度要求高,要防止大橋變形,定位最重要

帕德瑪大橋建設於鬆軟的河床之中,加之孟加拉頻發洪水,因此橋樑的變形、移動在所難免,必須加以嚴格監控。

然而,由於大橋所在的位置偏出中央子午線較遠,地球的圓形投影使得這裡的地形資料變形程度很大。加之孟加拉的經濟和技術都很落後,儘管已經知道地形資料不可靠,卻沒有能力事先進行現場控制網的補測繪。

GPS的實測資料顯示,既有坐標系的邊長相對誤差超過兩千分之一。帕德瑪大橋的主橋採用的是跨距150米的全焊接鋼樑,對施工精度要求很高,僅允許橋墩跨距偏差10毫米。而如果採用既有座標放樣,鋼樑的偏差會達到84毫米,遠遠大於允許的偏差。

因此,建設方必須建立起變形滿足要求的橋樑施工獨立坐標系來消除投影變形。

利用GPS的觀測結果和點位高程計算控制點之間的平距,經過一系列的修正計算和標定測量,大橋的測量坐標系誤差最終被縮減到了50萬分之一以下,完全滿足測量需求。

(四)烈日加暴雨,孟加拉的大橋如何防銹?

孟加拉屬於亞熱帶季風性氣候區,濕熱多雨。在每年5~10月的雨季,還經常有大暴雨、颶風和雷暴極端氣候襲擊。

帕德瑪大橋以鋼結構為主體,孟加拉惡劣的環境會給鋼結構造成很嚴重的腐蝕,影響大橋品質,常規的防銹塗裝很容易被惡劣的環境破壞,無法耐久。

在孟加拉,雨季地面基本上一直處於濕潤狀態,這使得地表附近的空氣中含有大量水蒸氣。在油漆塗層固化的過程中,大量的水蒸氣會對漆膜產生不良影響,令漆膜起皮、變色最後剝落。

孟加拉地面沙粒非常細小,在颶風到來時,大風會揚起大量沙塵落在漆膜表面,影響塗裝品質。

(孟加拉的颶風災害十分頻繁)

為了保障塗裝品質,工程部專門在現場設置了特製的塗裝車間,對室內及周邊地表做好了硬化,有效隔絕水和沙塵。

此外,塗裝施工的時間也很有講究。

在正午的陽光直射下,鋼板溫度會達到50℃以上,在漆膜達到鋼板表面之前油漆就會變幹,形成幹噴。油漆不成膜,起不到保護鋼結構的作用。

同類文章
Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示