杭州湾跨海大桥

 

 

    ●混凝土用量达到了245万立方米，相当于再造8个国家大剧院。

 

    ●用钢量达到了80万吨，相当于再造7个鸟巢。

 

    ●工程的总投资额140亿元人民币，相当于21座武汉长江大桥，是国内有史以来投资额最大的桥梁。

 

    ●大桥最终采用的是斜拉索桥的设计，可以抵抗12级以上的台风。

 

    ●大桥的工程量和技术难度在我国桥梁建造的版图上还从没出现过，建设只用了3年零7个月的时间，整整比计划提前了8个月。

 

    ●整个大桥共有1844盏路灯，包括有雾灯。每盏灯安装了单灯控制模块，它的智能控制系统可以根据大桥上实际车流量来调整路灯亮度和路灯开启密度。这项世界独创技术，也是首次运用在道路、桥梁照明上。

 

 

    跨海大桥上每隔500米有一个摄像头，可以355度旋转，保证整个桥面没有任何盲点。桥上还有一个秘密武器叫“事件监测器”，桥面上大到交通事故，小到违法停车、行车中向窗外扔东西这些“小动作”，都逃不过它的“眼睛”。部分摄像头还能通过对火苗和烟雾的检测，在10秒内发现火灾。

 

 

    大桥中间的隔离带也不是普通高速公路上的植物绿化带，而是一块块跟着护栏变换颜色的防眩板，有效防止对向车流灯光对视线的影响。大桥每隔5公里护栏颜色分别为赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，如果从远处的水面看过来，整座大桥就仿佛一条卧在海上的“七彩长虹”。

 

 

    令人注目的是，这座目前世界上最长的跨海大桥，是国内第一家以地方民营企业为主体投资建设超百亿元的项目。

 

    几十年来，我国大型基础设施尤其是大型桥梁、道路等项目的建设资金来源、投资的主体都是国家或地方财政资金。总投资约140亿元的杭州湾跨海大桥，没有花国家一分钱，并且是没有被列入国家的重点工程。但事实上杭州湾跨海大桥已经成为与青藏铁路、三峡工程并列的三大重点工程。

 

 

    大桥建设者们遇到了中国桥梁史上前所未有的困难，经历了19次台风、天文大潮、浅层气等恶劣条件的考验。建设者们进行了138项科研和技术攻关活动，申报了250多项自主创新成果，取得9项重要科研成果，其成果总体达到国际领先水平。目前，已有6项关键技术通过了国家鉴定，创造了多项亚洲和世界建桥纪录：大桥深海区上部结构采用70米预应力砼箱梁整体预制和海上运架技术，架设运输重量从900吨提高到1430吨，顺利完成“世界第一架”；在国内第一次成功实施了“二次张拉技术”，彻底解决了大型混凝土箱梁早期开裂的世界性难题；采用整桩螺旋钢管桩，最大直径1.6米，单桩最大长度89米，横下来管内可走人，竖起来有30层楼高，如此巨大的“定海神针”，在国内外桥梁钢管桩中位居第一；在滩涂区浅层气，采用有控制放气的钻孔灌注桩，这一施工工艺在世界同类地理条件中尚属首创。

 

    大桥建设者们还在全国率先提出了“大桥设计使用寿命100年”的建设目标。

 

 

    杭州湾是钱塘潮的发源地。每年农历八月中旬“银龙”苏醒的时候，它的速度达到每小时40公里，高度足有9米，是世界上最壮观的海潮，吸引数十万游客。如果因为大桥对钱塘江大潮有破坏性作用，那么大桥的立项将被一票否决。

 

    为此，大桥在设计上兼顾杭州湾复杂的水文环境等特点，桥头线与水流基本一致，确定了整座大桥的平面由原来的直线形改为S形曲线，使桥梁各段的桥轴线尽量与涨潮和落潮的主流垂直，以减少建桥对水流的影响。浙江省水利河口研究院的专家经过对上万个数据的对比测算，确认了桥位的合理位置。根据计算，大桥对潮水高度的影响大约在零至20厘米之间，这个高度相比钱江潮9米多高的潮头来说几乎可忽略不计。

 

 

    1、杭州湾跨海大桥总体设计

 

    杭州湾跨海大桥全长36公里，建设条件十分恶劣，为保证海上施工的安全和质量，必须将设计与施工综合考虑。经过国内外多次调研和专家咨询，制定了施工决定设计的总体原则，尽量减少海上作业时间，变海上施工为陆上施工，采用工厂化、大型化、机械化的设计和施工原则。

 

 

    大桥钢管桩基础具有桩长、大直径、数量巨大的特点。桩长达89米，桩径为1.5米和1.6米，总计5474根。通过近一年多钢管桩基础施工，进度快，质量好，证明这一选择是正确的。

 

    其创新点是：超长整桩预制；内外螺旋焊接；三层熔融环氧粉末涂装；埋弧自动焊工艺；大直径不等壁厚焊接；牺牲阳极阴极保护。

 

    3、大吨位70米预应力箱梁整体预制和强潮海域海上运输、架设技术

 

    其创新点是：对海工耐久混凝土配合比进行研究；70米箱梁局部结构分析；真空辅助压浆技术；研制了大跨度、高平整度桥面施工振动桥设备；首次采用了早期张拉工艺并取得了良好的效果；自行设计制造了具有世界一流水平的2400吨液压悬挂轮轨式70米箱梁纵移台车。

 

    4、大吨位50米预应力箱梁整体预制和梁上运输架设技术

 

    其创新点是：结合施工方案对大吨位整孔箱梁的关键结构进行优化；海工耐久性混凝土性能研究与实践；预应力管道真空压浆试验与实践；箱梁梁上运梁和架桥机架设的综合技术。

 

 

    其创新点是：建立可靠的钢筋腐蚀电学参数和输出光功率变化判据；研制混凝土结构寿命的动态预报软件；制定大桥混凝土结构耐久性长期原体观测系统设计方案，并配合工程进度实施。这项技术将填补国内空白。

 

    6、跨海长桥全天候运行测量控制关健技术研究

 

    其创新点是：连续运行GPS参考站，在杭州湾跨海大桥的成功应用及在实践中形成的规程和细则，弥补了中国跨海大桥这方面的空白；目前的规范没有适应几十公里长度跨海大桥投影坐标系建立的相应标准，根据杭州湾跨海大桥的特殊性加以了解决，为制定相应规范提供参考；创造性地提出过渡曲面拟合法，使海中GPS拟合高程的精度达到三等水准的精度；用测距三角高程法配合GPS拟合高程法进行连续多跨跨海高程贯通测量，创造出一种快速海中高程贯通测量的方法；杭州湾跨海大桥在国内首次采用GIS技术研制成基于B/S模式的大型桥梁测绘资料管理系统。

 

 

    2002年8月，通过专家组鉴定，研究成果总体达到国际先进水平，其中实体模型中涌潮的模拟方法和试验技术以及分布式浑水生潮系统和沙量随潮变化的加沙系统方面达到国际领先水平。2004年获得浙江省科技进步二等奖。

 

    8、灾害天气对跨海长桥行车安全的影响研究及对策

 

    主要创新点是：确定车辆安全行驶风速标准；面向所有灾害天气类型进行研究；提出杭州湾跨海大桥的行车安全保障措施；基于气象监测系统、预报系统与道路管理系统多方面系统研究；制定不同灾害天气条件下道路交通控制标准；开发低造价传感器等数据采集设备；开发集数据传输、数据处理、信息发布的计算机软件。目前，已取得系列中间成果，其中报告推荐的风障方案即将付诸实施。

 

    9、跨海长桥建设信息化管理技术

 

    其创新点是：对整体桥梁部位进行的结构分解，形成22949个结构构件，并将采集数据的625张表与其相关联，提供一个完整的数据结构化检索方式；集成统一工程通讯及网络的组建，极大降低了基础网络建设成本；实现长距离的多点无线视频图像传输及回送。

 

    系统已完成软件开发并投入运行一年多，在工程实施中发挥了巨大作用。

 

    以上科技创新已有5项通过交通部和交通厅的鉴定，其成果总体达到国际领先水平，为国内同类桥梁的建设提供借鉴。

 

    10、新型桥梁伸缩装置技术

 

    采用了荣获国家技术发明二等奖的LB多项变位桥梁伸缩装置。

 

    其创新特点是：LB单元式多向变位桥梁伸缩装置针对传统模数式及梳形伸缩装置存在的不足，特别是在悬索桥、斜拉桥桥梁的纵、横、扭转等多向变位功能上展开了广泛的研究与实践，本着“安全、舒适、经济、耐用、方便”的宗旨，成功研制的新一代桥梁伸缩装置，该技术处于国际领先水平。

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