桥梁专家说,桥梁建设程度是一个国家经济水平与科技实力的表征之一。欧美日等国家在上世纪创造过世界桥梁建设的辉煌。但跨世纪的桥梁建设,正在中国大规模地展开。它为造桥技术的进步提供了难得的历史机遇,当今世界最先进的桥梁设计与施工技术都在中国。杭州湾大桥将是
造桥史上的又一座丰碑。
――题记
伟大的时代孕育伟大的工程
伟大的工程折射伟大的时代
在世界屋脊上修建世界一流的高原铁路:青藏铁路;在太平洋东海岸修建世界第一长的跨海大桥:杭州湾大桥。这是我们时代两个同样具有伟大意义的工程。他们东西呼应,左右开弓,共同映衬着我们这个伟大的时代。
记者在采访、报道青藏铁路的时候,就一直关注着祖国的东海岸,关注着杭州湾大桥。8月初,顶着台风麦莎的身影,记者终于有机会前往杭州湾大桥工地采访。
一下飞机,记者就在工地建设者的陪同下,驱车赶往大桥工地。展现在面前的杭州湾大桥工地,气势非凡。从南岸伸向大海的施工栈桥长达9公里多,大桥的桥墩、桥柱,就顺着这栈桥一点点一节节地从海里“生长”出来,凌波耸立,坚如磐石。虽然麦莎来势汹汹,但质量过硬的杭州湾大桥又一次经受了台风的考验。据工程指挥部的工作人员介绍,大桥设计标准能抗12级台风,100年不动摇。
杭州湾大桥北起浙江嘉兴海盐,跨过宽阔的杭州湾海域,止于浙江慈溪,全长36公里。它是我国沿海公路大通道的重要组成部分,也是目前世界上已建和在建最长的跨海大桥,相当于15个美国旧金山金门跨海大桥。它的建设能进一步促进杭州湾地区的发展腾飞,提升整个“长三角”的经济实力。
工程于2003年11月4日开工,计划2008年建成通车。桥面设计为双向6车道,设计时速100公里,总投资110多亿元。来自铁道、港湾、路桥等单位的24支队伍,6000多人奋战在杭州湾大桥沿线。他们以科技为先导,大力开展科技攻关,取得了丰硕成果。目前,工程进展喜人,已完成总工程量的40%以上。海上钢管桩基本完成,滩涂区和两岸陆上桩已完成60%以上。两岸及海上试验区段已开始架设厢梁。杭州湾大桥建设指挥部副总指挥金建明介绍说,在各路建设大军的共同努力下,在科技攻关的强有力支持下,大桥建设有望提前完成。
工程技术水平决定建设程度
科技创新推动大桥向大海延伸
杭州湾是世界三大强潮海湾之一,著名的钱塘大潮就发端于杭州湾内。复杂的区域性水文气候综合效应,形成了风、浪、潮、流等自然形态的频繁交替出现,对施工产生极为不利的影响。湾内平均潮差4.65米,最大潮差7.57米,落潮流速达到每秒1.5米至2米,对水上施工和栈桥桥桩基造成较大的冲刷和顶托。大桥建设面临着风大、浪高、流急、小环境气候多变及复杂的地质构造、长大钻孔桩与下部结构防海水腐蚀、海底浅层天然气影响钻孔施工等诸多世界级的技术难题。
正是由于规模宏大,地理位置特殊,建设条件复杂,涉及专业众多,使杭州湾跨海大桥成为世界级的超大型桥梁工程。它也是一项科技含量极高的工程。
面对杭州湾大桥施工的科技难题,大桥指挥部与国际桥梁组织开展合作交流。交通部、浙江省政府联合组建了大桥施工专家组。他们先后组织了科研、勘测、设计、施工单位及高校的700余名专家,进行了120余项专题研究。在波涛汹涌的海上完成了近10种桩型、数百根桩基试验,并在国内首次采用了GPS远程距离沉桩定位技术和先进的测试手段,依靠科技推进大桥施工建设。
杭州湾大桥的第一根90米长试验桩是在2003年6月11日开始浇铸的。它的成功与否直接关系到大桥施工方案的成败,业主、监理和新闻媒体备加关注。导管安装好后,突然下起了大雨,中铁工程四局集团公司项目总经理甘百先、常务副总经理李学民等领导整夜盯在现场。大桥指挥部每隔一个小时打一次电话,询问施工进展情况。风大雨狂,挡不住建设者的脚步。到第二天早上7点,第一根桩历经8个小时顺利浇铸成功。风雨中,累了一夜的将士们人人脸上荡漾着成功的喜悦。
夏天的杭州湾,紫外线很强。腥臭的空气中富含氯离子,测量用的不锈钢直尺,3天就会锈迹斑斑。人在海滩上不到半天,胳膊和脸就被晒红、起泡、脱皮。在杭州湾施工,意想不到的困难接踵而至,时刻都在考验着广大建设者。
海上施工,制作混凝土用的淡水成了问题。海水淡化,成本太高。中铁四局技术人员就发明了海上打井,解决了难题。桥面下仰焊的员工作业空间狭窄,站坐不安,长时间半蹲着作业,腰酸背痛。他们背受烈日烤,胸前电焊烧,脚下钢板烫,很多人的工作服都烧出了洞。在青藏铁路和杭州湾都工作过的司机老潘深有感触地说:要说苦,数青藏;要说累,还得数杭州湾。
由于特殊的地质构造,杭州湾海底地层中有天然气层,大桥桩基必须穿过这段气层深入坚硬的地质层,才能站稳脚跟,大桥也才能顺利建设。他们翻阅国内外资料,进行科研攻关,在国内外专家的指导下,成功地探索出“预排预放,特殊问题采取特殊措施”的施工方案,保证了工程的顺利推进。
向大海深处筑桥,如何运送建桥材料?近岸处修建临时栈桥,海中央则依靠大型施工船只。使用寿命达5年的9.44公里栈桥,是南滩涂区施工唯一的通道,成了保障施工的生命线,无论是建设规模还是1.68亿元的投资,都堪称世界栈桥之最。中铁四局项目部成立了栈桥施工等11个科研小组,先后召开30多次技术讨论会,优化栈桥结构设计,提出了“三阶段设计理论”:桥面板采用模块设计方案,陆上加工,海上拼装,减少海上作业施工量,增强安全性,加快施工进度。2004年4月中旬,30多名国内资深桥梁专家齐聚宁波论证栈桥安全。与会专家高度评价了栈桥施工方案,并认为,它为日后长大栈桥设计、施工及运营安全提供了科学依据。
一道道难题就是一个个攻关的课题:施工中,曾经面临着7大科技难题:一是浅层天然气排放及施工;二是长大栈桥的施工及安全运营;三是运用网络系统建造世界第一座数字化大桥;四是GPS全球定位测量系统在大桥施工中的全过程运用;五是海上耐久性混凝土的研制及施工;六是海上长大钻孔桩施工;七是海上桥墩(台)施工。其中,浅层天然气排放和长大栈桥施工被大桥指挥部列为世界级科研难题。但这些难题都被中铁四局等建设单位的科技人员一一踩在了脚下。他们完成了7大类技术难题中的34个课题,取得了15项创新成果。
目前,大桥施工进度日新月异,科技创新成了整个杭州湾大桥顺利施工的关键。
科学管理推动工程建设
学习型组织为施工提供保证
从陆地江河桥梁施工向海洋桥梁施工转变是一个崭新的过程,参加杭州湾大桥建设的单位,很多都是第一次涉海施工。
面对海洋施工全新的课题,率先开进大桥工地的中铁四局项目指挥部提出了创建学习型组织的理念。他们在工地组建了职工技术夜校和业余党校,围绕建设一流大桥的目标,制定了学习型组织规划。学习新技术、新工艺、新知识。每次重大项目施工前,都要对所有参建人员进行技术培训,针对一些重大问题,反复研讨,集中集体智慧,优化施工组织方案,并使大家掌握技术要领。钻孔平台方案就先后优化了五次。
“在重大工程中实现个人梦想,实现人生价值”,是杭州湾建设者的梦想,也是李学民这位教授级高工的追求。这位上海铁道学院桥梁专业毕业的专家,曾负责津浦铁路蚌埠淮河特大桥工程建设,这一工程荣获了国家优秀工程奖。
开进杭州湾大桥工地后,他带领一班技术人员,制定了“以人为本、安全为限、质量至上、科技开路、技术先行”的项目实施目标。在深入研究了海上作业程序之后,他们将施工分为海上前方作业与陆上后方作业两大部分。前方施工尽量简单化、机械化、拼装化,减少海上作业时间,确保工程质量。后方作业追求工厂化、模块化、标准化、流水化,重在提高工效,提高安全效益。
涨涨落落的潮汐是施工管理中首先需要面对的课题。施工现场就实行24小时“三班倒”作业,每班都要及时记录潮汐情况,经理部根据潮涨潮落的规律合理调整工序,精心调配劳动力,充分优化工程各部位结构的施工工艺,缩短单位工程施工循环周期,使施工进度不断加快。
针对试验段科研任务多的特点,四局经理部成立了科研小组。这群平均年龄只有27岁的技术人员,以初生牛犊不怕虎的劲头,担负起了杭州湾大桥多项科研的落实、验证,以及为大桥正式施工,积累现场施工技术管理经验与试验数据的重任。第一次参加大规模、高技术世界级桥梁施工的一分部工程部长张万虎,负责制定施工组织方案。在拥挤的集体宿舍里,他几乎每天加班加点到凌晨3点。
为保证栈桥钢管桩施工不受涨潮影响,技术人员自行设计了装配式悬臂导向定位打桩架,使钢管桩能够快速、准确打入;采用桩底压浆技术,对机具的选择、浆液的配置、管理的畅通、压浆的终止条件等逐项优化,使持力层达到标准强度;承台采用吊箱围堰,解决了钢围堰加工和制作过程中的一系列技术难题;采用长线法工艺加工制作长大钢筋笼,自行设计制作了长大钢筋笼卷制机;桥面铺装采用模块化施工,既加快了进度,又降低了成本。
随着工程向深水区推进,桥梁桩基础由81米猛增到100米,工艺技术变化,施工难度增加。7月14日,项目指挥部在现场召开了“深水区钻孔桩施工工艺论证会”,30多名技术人员参加。大家围绕如何做到快速施工,如何实现大吨位吊装作业等展开了技术交流,直到每个人员都掌握了技术要领才休会。而此前,指挥部已经邀请包括国家桥梁设计大师王用中、同济大学国家混凝土实验室主任张雄教授在内的国内桥梁建设专家进行了10多次专题论证。
正是这种科学管理、不断学习、勇于创新的科学精神,为确保大桥施工创造了条件。“立功竞赛”,“党旗飘扬在杭州湾”等党政工团组织的活动更进一步调动了广大参建者的积极性。去年“五一”时节,中铁四局项目部由于贡献突出,荣获了全国“五一劳动奖章”,成为杭州湾大桥工程建设者的骄傲。
建一座世界级大桥,出一批优秀人才,拿一批国家专利,争获国家科技进步奖和鲁班大奖,是大桥指挥部的目标,也是全体参建者共同努力的方向。
杭州湾内,一座世纪长虹正在向着大海延伸。这是希望之桥,这是科技之桥。当双A形状的主跨凸起于万顷波涛,一个新的世纪纪录就将在中国,在这里诞生!
杭州湾大桥模型。
施工现场。
施工现场。
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