2020年11月3号世界首台千吨级别的架桥机“昆仑号”首次亮相,它正在建设的便是中弄过的首条跨海高铁,福厦高铁湄洲湾跨海大桥,目前工程已经进入桥面的搭建。
一座桥梁要想安全稳定,最重要的就是一根根支撑桥面的桥墩,面对深度可达几十米或上百米海底,那你知道跨海大桥的桥墩是怎么修建的吗?
目前全世界修建桥墩的方法主要有三种:围堰法,沉箱法,打桩法。
方法一 围堰法
面对在海上施工,工程师的第一想法通常是把海面的环境转化为熟悉的陆地工作环境,所以在海水比较浅的区域可以用钢板桩,土石坝等挡水的方法,将要建设桥墩的位置围起来,然后利用抽水机把里面的水抽干,这样就形成了一个围堰。
工人就可以在作业区进行与陆地相同的工作流程,桥墩建设完成后再将围堰拆除即可,这个方法合适浅水区域修建难度比较低,但是修建围堰比较耗时,也会对周围的水域,生态环境造成损害。
方法二 沉箱法
在海水较深的区域工程师会采用沉箱法,沉箱是一种有顶无底的箱型结构,先把沉箱浮运到桥墩施工点上方,然后控制箱内的压载水量使其下沉到海底,下一步就是向箱室内输入高压空气以阻止地下水渗入沉箱。
简单点说就是像将一个空杯子口入水底,一旦往杯子里充入空气,水就会被迅速排开,这样施工人员就可以通过换压室和升降井,进入沉箱底部开挖,挖出的废土由机械设备及时运出,整个沉箱边挖变沉,到达指定深度后将沉箱底部封死,最后用混凝土填满就建造出了一个桥墩。
这种方法的优势同样是干地施工,在保证质量的同时也直接了解海底的土质状况,但是沉箱法有一个致命的缺点,施工人员必须在高压环境下工作,进出沉箱时发生的压强变化很容易让施工人员患上“潜水病”,严重者可能会全省瘫痪,因此在目前工程师很少使用这种方法。
方法三 打桩法
根据不同的海底岩层特征,工程师可以设计出不同的类型的桩,在打桩船的不断锤击下,先制作好的桩就可以被深深埋进海底的土层中,修建港珠澳大桥时采用的就是这种方法。
除了这些基础方法工程师还需要改进桥墩的建筑材料以及结构强度,如在混凝土中添加外加剂,采用放腐蚀钢筋,在桥墩表面涂抹防腐材料,在桥墩外侧装备充水胶囊等,通过这些措施可以有效的解决海水腐蚀,船舶撞击等问题。
众所周知盖房子首先应该打好地基,这是让建筑物能够延用很长时间的关键环节,一般情况下会使用建筑原材料以及钢筋,再加上水泥的浇灌来完成的。