海底這麼深,跨海大橋的橋墩要怎麼修建?中國技術領先世界

在現代社會,橋樑工程隨處可見,它們承擔起了重要的交通職責,其中設計和建造最為複雜的,就是跨海大橋。從橋上望去,碧藍而廣闊的海平面盡收眼底,在看著這樣壯觀的景象時,你有沒有想過,海底那麼深,跨海大橋的橋墩要怎樣才能立住呢?陸地上的工程,地基都是從土地上開始建造的,而到了海洋中,情況就大有不同了。

海底這麼深,跨海大橋的橋墩要怎麼修建?中國技術領先世界

在水下建造橋墩有三種方法可行:圍堰法,沉箱法和打樁法。至於這類工程到底選用哪種方法最合適?要根據水下區域的具體情況來判斷,水下的岩石分佈狀況和海床土質的情況,都是需要被考慮在內的因素。因地制宜,才能讓建造出來的橋墩達到最理想的穩固效果。

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先來說說圍堰法是怎麼操作的。圍堰,顧名思義,就是在需要建造橋墩的區域,用止水結構比如鋼板樁,土石壩等,把周圍的水域包圍起來,使得這片區域整體看起來,就像變成了一口巨大的水井。然後,被包圍起來的區域裡的水,會被抽水機直接抽乾,在這之後就可以開始建造橋墩了。當橋墩建造完畢後,再把原本包圍在周邊的止水結構拆除,最終完工。

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但說實話,這個方法的理論聽起來很簡單,實際操作難度卻很大。海水那麼深,光是圍堰和抽水,都要花掉幾年的時間。同時,周圍水域的生態環境還會因為止水結構的存在而改變,產生不良影響。因此,圍堰法並不適用於在水域較深的地方使用,我國也沒有用圍堰法修建的跨海大橋。

而沉箱法,就可以被利用在水域較深的地區。沉箱法是我國著名的橋樑專家茅以升發明的,他主持設計並修建的錢塘江大橋,作為我國第一座現代化橋樑,就是用這一方法建造的橋墩。

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那沉箱法的原理是怎麼回事呢?舉個例子來說,就像是先把一個水杯倒扣在水裡,再利用壓力把水杯裡的水全部排出,使裡面變成乾燥的狀態。在沉箱法裡面,這個水杯就變成了巨大的箱子。當箱子沉入海中後,就不斷有高壓空氣輸送到箱子內部,排出裡面所有的水。同時,工人進入箱內,在乾土上挖土施工,再透過特殊的裝置井把挖出來的土運送到箱子外部。在箱子自身重力以及挖土帶來的重力作用下,箱子會隨著施工逐漸下沉,直到它在水中到達設計指定的深度。工人會將底部封死,再用混凝土填滿整個箱子。於是,它就變成了橋墩的基礎。

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最後要說的就是打樁法。世界上最長的跨海大橋是我國的港珠澳大橋,全長55公里,用了40萬噸鋼材才建好,相當於修了60座埃菲爾鐵塔。而它的橋墩,正是用打樁法建造的。

打樁法的第一步,是要為橋樑提供支撐基礎。打樁船先利用樁架,樁錘和絞車樁驅動程式,把樁子錘進海底的土層之中。而且,樁子還要有一定的傾斜,這樣才能承受側向載荷。在樁子上方,還要構建樁帽。這一系列操作都完成之後,可以開始修建橋墩了。

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考慮到海水的侵蝕,港珠澳大橋的工程師們還對使用的鋼筋進行了防鏽處理,在混凝土中加入了改善效能的外加劑。如此看來,港珠澳大橋橋墩的堅固性和穩定性都有所保障。也正是因為強大的基建實力,世界最長跨海大橋才能在我國誕生。中國基建狂魔的外號稱得上是名副其實,而隨著我國近年來科技和經濟的飛速發展,一定會出現越來越多的超級工程,足以驚豔世界。