网友回答:

2020年10月,有11名钓鱼人跑到港珠澳大桥的桥墩钓鱼,最后11人全被抓,26根鱼竿、5箱鱼获被没收,而且还被罚款500元,这个事件后,很多开始了解港珠澳大桥的伟大之处。

港珠澳大桥是世界上跨度最大、长度最长、隧道最长、最大钢结构、最长使用寿命奇迹之桥,它是世界上桥、岛、隧三位一体的超级桥梁,被英国卫报评为现代世界四大奇迹之一。

大海那么深,跨海大桥的桥墩怎么打下去

第一、沉箱法

说到中国现代建桥,不得不提到一个人,那就是茅以升先生,他是我国现代桥梁建设的奠基人和引路人,他设计建造了我国第一座现代化大桥~钱塘江大桥,还参与了武汉长江大桥的建造,同时也发明了几种桥墩建造方法。

想要建桥墩,首先要熟悉海里的情况,比如深度、淤泥、岩石等等,最后再根据目前所拥有的技术、设备,然后才能设计图纸,桥墩相当于陆地建房的地基,地基不牢,地动山摇。

1934年,茅以升接到建设钱塘江大桥任务,当时钱塘江浪非常大,水文地理条件恶劣,在建桥墩时就遇到问题,桥墩的柱子打不进去。

茅以升先生也非常懊恼,想尽各种办法,后来他受到通过浇花水壶把地上的土冲出一个小洞的启发,他马上通知工人,把江水抽到一个地方,然后利用江水冲击桥墩位置的泥沙,打出一个洞放置木桩,这种方法被称为“射水法”,通过这种方式,打桩速度加快。

这种方式遇到钱塘江的大水流时,木桩都被冲走了,于是茅以升先生又想到一个办法。

之前木桩被水冲走,是因为它的重量太轻,如果给木桩加重,那么就可以正常施工,于是茅以升先生让工人坐在钢筋混泥土做的箱子上进行施工。

钢筋混泥土做的箱子重量大于水的浮力时,就会把周围的水排开,这样就可以让工人安全快速的工作,在挖沙的过程中,沉箱与木桩渐渐结合在一起,最后桥墩就可以直接在沉箱之上浇筑混泥土,这就是茅以升先生发明的“沉箱法”。

沉箱法的工作原理

沉箱法就是通过一种有顶无底的特殊沉箱结构体,先把它运送到桥墩施工地点上面,然后控制箱内压载水量,使这个特殊箱子下沉到海底,然后再输入高压空气,这样就可以阻止地下水进入沉箱内。

就像一个空杯子扣进水底,我们往里面充空气,水分就迅速排开,工人就可以通过换压室和升降井进入沉箱地下的工作室工作。

挖出来的土再通过机械运出来,沉箱处于边挖边沉的状态,直到指定的深度后,才把箱子底部封死,最后用混泥土把工作室填满,这样就可以得到一个桥墩了。

沉箱法的优缺点

沉箱法对水运航道影响比较小,对海水环境污染也比较小,但是沉箱法有一个致命的缺点,因为施工人员长期在水下高压环境下工作,当进出沉箱时发生压强变化,非常容易使工作人员患上潜水病。

美国纽约布鲁克斯大桥的总工程师罗布林,就是因为患上潜水病导致全身瘫痪,像工地的钻井头断了,为什么老板出几万块,很多人都不愿意下去捞,不仅危险,也容易患上潜水病。

人在海里,每下10米相当于加一个压强,这是怎么概念呢!相当于人的每个部位都加2斤,你说难不难受,所以当初建钱塘江是多难呀!就算这样,我们伟大工人还是完成了。

长期在下面工作,也会吸入混凝土的气味和粉尘!,对呼吸道的损伤,严重还会导致肺病,如果越往下对人体的肺部压迫就会越强,还会出现呼吸困难。

如今科技进步,已经不用人下去挖土了,可以通过水力机械代替人工挖土,不仅效率高,还避免人员受伤,但同时也以为部分人也失业了。

第二、围堰法

围堰法的思路来自我国陆地基建世界第一,所以中国也想把陆地那个模式搬到海里工作,围堰法就是把墩柱区域围起来,然后把水抽干净,再让工人、机器下去挖图、打桩等等,就像我们小气候在农村田沟抓鱼,把田沟两头用泥土拦住,再把田埂边上的洞堵住,最后用桶把水泼出来,没水之后就可以很好抓鱼。

而围堰可以土石围堰,也可以用钢板围堰、混泥土围堰等等,只要把水围住就可以,但是在现实工作中,我们讲究造价、效率等因素,而钢板围堰在拆除时更加快速、方便。

围堰法优缺点

围堰法虽然整体难度比较低,但是因为要建一个大围堰,无形之中提高工程量,对工期有一定拖延,而且随着海水的深度变化,工作量也随之增加。

这种方式只能在浅水区使用,深水区无法使用,在修建围堰的过程中,还会对生态环境有很大的影响。

因为在海里占用的地方比较大,所以容易造成交通堵塞,影响通过船只速度,影响船的速度,就是浪费金钱,大家还记得之前苏伊士运河被堵塞,造成了巨大损失。

第三、打桩法

上面两种方法适用于浅水区,到深水区的地方根本用不了,这个时候就可以用打桩法,我国的港珠澳大桥就是使用这种方法。

打桩法需要用到打桩船,在船上甲板安装打桩机,打桩机可以前俯后仰,满足打桩的需求。

通过打桩船把桩从水上打到海底土层,而且根据不同的岩石特征,选择不同种类的桩,比如从海底表面到坚固基岩的距离比较短,工程师就会设计比较短的端承桩,靠基岩提供载力,如果坚固基岩比较深,那么桩就得借助摩擦力维持承载力,这个时候就需要比较长的摩擦端承桩。

如果桥建在大江大河入海口,冲积海床的厚度比较深,当桩无法打到基岩室,就采用纯摩擦桩,通过砂土海床的摩擦力来为桩基础提供支撑力。

每个桥墩下面不是只有一根桩支撑,每座桥墩都有几十根相互平行的桩协同作用组成一个整体,这样就就可以支撑更大的面积,而且承受力更加大,为桥墩提供提供更大的承载力,所以打桩需要了解水下的具体地理情况。

打桩法的优缺点

打桩机对人体没有什么影响,而且现在技术也比较成熟,但是对工作环境要求非常高,如果在环境恶劣的海区进行工作,那么对打桩机的设备要求也会更加高,这个时候就需要打桩机拥有更高的精度,避免更多的小问题出现。

而且这种模式成本非常高,除了比较大的国家可以使用,一般小国家没有那么多的经费。

保护桥墩才是建桥最大的难度

建地基难,但是地基能使用多久时间更加难,因为人为破坏、自然坏境破坏等等,都会影响桥的寿命。

2019年10月1日,中国台湾省的宜兰县南方澳跨钢大桥突然坍塌,导致12人受伤,其中9名是外籍男子,而且有4秘密渔船外籍员工确认死亡,另外2名失联外籍人员还没有找到。

因为桥梁倒塌压倒电线,导致2400户家庭停电,同时造成航道堵塞,800艘船无法进出,事故初估为大桥靠海侧桥墩坍塌。

所以桥墩对桥的寿命长短非常重要,船舶碰撞、地震、海水腐蚀等等,都会直接影响桥墩的寿命和稳定性。

大桥一旦使用后,后期的重新修复比较困难,所以前期勘测、制造材料、设计,每个环节都至关重要。

海水中有大量腐蚀性离子,海水会导致表面混凝土劣化,内部钢板也会生锈,再加上海水不断冲刷,阳光暴晒,劣化程度加重。

如何更好保护桥墩

第一、使用防腐蚀材料

工程师在建造时回使用高质量混凝土,或者向混凝土中添加缓蚀到等措施提高混凝土的性能,而且在桥墩表面涂抹各种防护材料,就像船底定时涂刷各种防护材料一样。

港珠澳大桥的海中桥梁长度达到23公里,而普通钢板就算涂抹防绣处理,维持的时间也比较短,而且水下德桥梁维护更加困难,所以科研人员还得使用一种高性能涂层钢筋技术与阴极保护技术。

阴极保护技术主要是为防止通信线路或者设备被腐蚀,在容易腐蚀的金属表面加一个电流,时保护结构成为阴极,避免和减少腐蚀发生,这些技术全部应用起来桥墩的寿命就增加了。

第二、防撞设备

不管是哪个国家的大桥,都会出现被船或者飞机撞的事件,像海洋大型船舶,因为吨位比较重,体积又比较大,操控性相比小船更低,所以大型船舶撞桥墩的概率不低,根本刹不住船,就像大货车车速比较快,你让它们像单车一样迅速停下来,根本不现实,刹车后,大货车还继续前进很远才停下来。

一座大桥在使用寿命中被撞击多次,它们对桥墩破坏力非常大,为了减小船舶对桥墩的破坏力,不仅要加强桥墩本身结构强度,还要在航道桥墩加很多外挂组件,比如充水胶囊。

当船撞到桥墩,充水胶囊的水起到缓冲作用,减小船对桥墩的作用力,让桥墩遭受更小的力,桥墩被撞击后,充水胶囊会自动加水。

第三、禁止人类在桥墩钓鱼、铲生蚝、藤壶

为了保护港珠澳大桥安全,防止撞船事故发生,工程师建了防撞平台,但是却成了钓鱼人的“海钓圣地”

2020年10月23日,珠海市公安局水域治安管理支队和港珠澳大桥海事局开展联合执法,在港珠澳大桥的广东水域,查获11名球队钓鱼人。

这个防撞平台被不少钓鱼人发现之后,自己坐船艇过来钓鱼,后来有的人男子转得比较快,一些船主还做起“搬运工”生意,把钓鱼人运送防撞平台,然后收取一定费用。

最后这11个人不仅被抓起来,22只鱼竿和5箱鱼获都被没收。

这个事件发生后,工作人员提醒大家,船艇靠近桥墩以及在桥墩铲生蚝、藤壶,容易破坏桥墩表面防腐层,从而破坏桥墩结构。

船舶进入或者停靠国家禁止、限制进入的水域或者岛屿,对船舶负责人以及有关责任人处500以上1000元以下罚款,情节严重,处5日以下拘留,并处罚500元以上1000元以下罚款。

所以爱好钓鱼的大哥们,不是什么地方都可以钓鱼,如果乱跑到桥墩钓鱼,不仅被没收鱼竿、鱼获罚款,还可能被拘留哦。

维护一座大桥花费500亿

美国旧金山连接奥克兰的海湾大桥,在1936年已经建成,每天通车量达到30万次左右,但是这座大桥遭受飞机撞击,而且各种船只经常碰到桥墩,损坏程度比较大。

在1989年,旧金山发生6.9地震,海湾大桥东侧有一段直接被震垮,经过一个月维修后,海湾大桥又重修开放,但没过没过多久又断了,主要还是桥墩不给力呀!

2006年,美国决定投资500亿重建海湾大桥东段,长度2.88公里,美国当时没有计划自己建,而是向世界招标。

日本、韩国、欧洲强国、中国都参加竞标,大家都知道如果能建成,自己公司的名声肯定更加响亮,以后订单就会越来越多。

刚开始美国不看好中国,但是最后只有中国两家公司更加有优势,最后中国上海振华打败日本新日铁公司,拿下这个大订单。

中国拿下海湾大桥95%的建造任务,美国突然把那么大的项目给中国做,他们是不放心的,而且振华不是专业桥梁建造企业,于是美国派专家到上海振华总部考察。

而振华的龙门吊垄断全球80%的市场,美国、英国、俄罗斯的航母都进口振华龙门吊,英国最大的伊丽莎白航母制造时,也是采购振华的龙门吊,俄罗斯也是靠进口中国龙门吊,才接下几百亿的船舶制造订单。

当初印度比较抗拒中国产品,没有购买中国龙门吊,跑去英国购买一台二手龙门吊,最后发现这台龙门吊上面印有made in china,印度口吐白沫。

最后印度又跟日本采购一台二手龙门吊,但最后那台龙门吊倒塌下来,直接砸坏正在制造的舰艇,印度默默流下眼泪。

而建桥过程中需要用到龙门吊,中国在龙门吊的使用、维护都比其他国家更加有优势,最后美国才勉强点头。

但美国又提出另外一个要求,振华必须要有7500名持证焊工,而且1000名必须获得美国焊接协会技术认证的焊工,同时拥有专业远洋运输船队,中国焊接技术最后把美国折服,中国基建狂魔不是吹的。

在桥塔加工时,美国要求垂直度达到1/2500,而中国技术工人直接给他们提高到1/5000,钢塔拼解精度要求1/1000,中国工人直接达到1/2500。

中国技术工不仅达到美国要求,而且还提高一倍的难度,就问你服不服。

最后振华提前5个月完工,还为美国省下4亿美金,新的海湾大桥建成,振华在海外名声再一次得到提高,订单也越来越多,中国基建狂魔也得到国外的认可。

从美国海湾大桥、台湾省的大桥事件,我们应该明白一个道理,大桥的桥墩非常重要,地基不牢,地动山摇,不仅出现伤亡,还需要花重金维护,大桥的寿命也大大缩短。

建跨海大桥有什么意义

跨海大桥是国之重器,对国家发展非常重要,比如说杭州湾跨海大桥,缩短宁波和长三角地区,特别是和上海的距离,拉动长三角地区的经济发展。

大桥建立后,可以发展码头经济,建设港口,可以发展进出口贸易,而且还行程区域大联动,形成一个经济圈,推动周边城市进行大范围交流合作,同时方便百姓往返两地。

而港珠澳大桥连接澳门和香港,让两个游子有回家路,同时加强三个地区经济、文化交流。

写到最后:我们的基建狂魔也是血肉之躯,从2008年的广州南站春运40万人滞留事件后,现在我们拥有高效和舒适高铁、动车,这些都是建立在那么多人的一个又一个的十年上,中国人在基建上提现了舍生忘死、众志成城、生命至上、永不放弃。

一个桥墩是无数人的心血,为了建设好大桥,打好地基,无数人员从少年到中年,从中年到老年才研发出支撑大桥的桥墩,为了它们打入深海,花费无数个日夜去研究,最后才交出完美答案,而钓鱼人去跑去钓鱼、铲生蚝、藤壶。

以前我们是有什么装备,我们就只能设计什么样的方案,但是现在我们国家技术水平提高,也成为世界第二大经济体,我们想干什么,我们国家都有能力去制造相应设备帮我们造成工作。

当初龙门吊市场大家不看好,觉得里面PLC传感器、变频器、电动机等等,国外的更加有优势,但是我们国家制造航母、大型船舶、水坝、码头都需要,刚开始我们龙门吊的核心部分都进口,但是后来我们也可以国产化,由于国内市场大,最后我们的龙门吊做得越来越大,而且质量有保证,价格便宜,售后维护更加好,直接占全球市场份额80%,欧美国家想竞争都没机会。

虽然我们的国家在某些方面还存在不足,在1991年人均GDP348美元,当时美国24380美元,美国是我们的69倍,但是30年后中国人均GDP突破一万,就问还有哪个国家能做到,还有谁!

当初钱老回到中国时,当时的中国一穷二白,但是10年后中国有原子弹,又过两年有氢弹,再到人造卫星、洲际导弹,神舟5号载人航天、航母。

一个桥墩也见证中国发展速度,从当初的围堰法到沉箱法,到如今打桩法,我们应该为自己踩在中华大地而感到骄傲!

网友回答:

2018年10月,世界上最长的跨海大桥——港珠澳大桥正式开始运营,起初不少外国人一边嘲笑其稀少的通车量,一边感叹中国建桥的能力。

确实,中国敢号称“基建狂魔”可不是浪得虚名的,就桥梁建造这一块,世界桥梁高度前10名,中国占了8座,世界斜拉桥前10名,中国占了8座,世界最长跨海大桥前10名,中国占了6座。

可以说中国的桥梁建设能力在世界上是首屈一指的,特别是跨海大桥,中国不但自己建,许多国外的跨海大桥也是由我们中国承建的。

美国的奥克兰大桥、克罗地亚的佩列沙茨跨海大桥、印度尼西亚的苏拉马都大桥、文莱的淡布隆跨海大桥等等都有着中国桥梁工程队的参与。

我们走在这些由中国建造的跨海大桥上,除了为中国的造桥技术感到骄傲外,有时也会感到好奇,大海那么深,跨海大桥是怎么支撑起来的。

首先我们要明白,现在世界上所有的建筑物,如楼房、铁塔、桥梁等都要打基础,也就是起支撑作用的结构,只有支撑结构足够坚固,建筑物才不会轻易倒塌,能最大程度保证安全。

对于桥梁而言,桥墩的承载力对于桥梁安全至关重要,其选址要经过非常严谨的考察,如地形、地质、水位等。而根据这些因素,每个桥墩的建造都会采取不一样的方法。

方法一:围堰法。

所谓围堰简单来讲就是把建造跨海大桥桩基础的区域围起来,用水泵将里面的水抽干净,使水下地面露出来,然后直接安装设备进行钻探。待桩基础和桥墩完成后,再把围堰拆除,恢复桥墩周围水域的原样。

围堰法的好处在于施工方便,对工人不会造成影响。但使用围堰法往往需要很大一片区域,会造成航道阻塞,而且工程量非常大。因此围堰法只能在浅水区使用,也就是跨海大桥连接陆地的地方。

方法二:沉桩法。

沉桩法是建造现代跨海大桥桩地基最常用的方法,我国已建好的港珠澳大桥,在建的山东渤海跨海大桥和连通深圳到中山之间的跨海大桥都是使用沉桩法。

简单来讲沉桩法就是通过打桩船把每根作用不同的桩直接从海面打进海底,一直达到预定的高度。而根据海底地质的不同,打下的桩类型上也有不同,有摩擦型桩、端承型桩、钢筋混凝土桩、钢桩、木桩、砂石桩等等。

沉桩法的好处是使用先进的打桩设备提高效率,节省了人工成本,但会在一定程度上阻碍航道。

方法三:沉井(箱)法。

早在1841年,法国工程师特利其尔就提出用气压沉箱方法建造桥墩,之后各国也在此基础上发明了相应的技术,1958年中国就创造出了震动沉箱法。

但由于早期沉箱施工主要是以人工挖土为主,沉箱内高压、高温、噪音等危害身体的原因,沉箱法一直很少被使用,直到2007 年,我国自主研发了气压沉箱无人化遥控施工系统,才在沉井法受阻时派上用场。

而所谓沉井法,与沉箱法有着异曲同工的地方,简单来讲就是把上下都不封住的管道打进海底,一边排除泥石一边下降,一根连着一根,直到预定位置,然后浇筑混凝土。这也是现代建桥常用的方法之一。

跨海大桥桥墩除了建造难题,还要考虑的其它问题。

表面看起来跨海大桥的桥墩似乎建在深不可测的大海,但实际上所有跨海大桥都建在浅海区,也就是处于海滨与外洋之间的区域。

换句话来说,就是水位都不会太深。如港珠澳跨海大桥,其平均海水深度只有37米,而现如今世界上跨海大桥最深的桥墩也只有89米。以现在的技术,是完全能做到的。

之所以尽量选择在浅海区建造跨海大桥,除了便于桥墩的建造外,也有利于桥墩对海水的防腐以及海浪、潮汐、地震和台风的抵御。

如最简单的就是海浪的冲刷,桥墩一旦建成,就无时不刻地受到海浪的拍打以及洋流的冲击。桥墩伸进海底的长度越长,所受的外力范围越广,更容易出现损坏的情况,所以桥墩不宜过长,在浅海区建桥是最安全的方法。

再如海水的侵袭。众所周知,海水含有大量的盐,其中镁盐、硫酸盐都能破坏混凝土的表面,氯盐更是能渗入到混凝土内部,与钢筋发生反应从而导致钢筋锈蚀,影响桥墩的使用寿命,严重则会导致大桥的垮塌。

在2019年就有一艘渡轮撞上了巴西莫居河桥的桥墩,由于桥墩腐蚀严重,最终导致桥墩和200米桥面一起垮塌,严重影响了当地的交通。

因此如今建造桥墩的混凝土和钢筋都会经过特殊处理,如在混凝土中加入抗海水腐蚀的特殊材料,其外面也会涂抹防腐的涂料,钢筋也会经过特殊的防腐处理。

总之跨海大桥的桥墩并不是建造起来就可以了,它还要面临着来自海底、海面的各种挑战。我国在这方面的技术是领先全球的,如港珠澳大桥的使用寿命就高达120年,可抵御8级地震和16级台风。

写在最后:

跨海大桥的造价是非常高的,以港珠澳跨海大桥为例,全长55公里造价高达1100亿,平均20亿一公里,可谓是天价了。

或许有朋友会觉得耗资如此之大,建造一座跨海大桥意义不是很大。但有些事,并不能只看重经济效益。

跨海大桥最主要的目的之一就是方便百姓出行,这正是体现出我党为人民服务的宗旨,同时中国每一座跨海大桥都是中国的明信片,能展现出中国的大国风采。因此建造于民于国都有重要意义的跨海大桥,我觉得是非常值得的。

那些为国为民日夜奋战在深海的造桥工人和工程师,用他们的汗水与智慧,为中国打造出一座座惊艳世界的跨海大桥,更是值得我们为其赞颂!

网友回答:

我监理过一座桥,做桥之前,地勘人员会先将地质情况探摸一遍,大海有的地方深,有的地方浅,地勘人员像侦察兵一样,深深浅浅的位置都勘察清楚,包括海底下面的岩石面离海平面有多深,都得探测得一清二楚,然后出地勘报告,交给建桥的业主。

业主拿到地勘报告之后,就去找设计,业主说,钱不多,你看得办,既要桥好,又要省钱,设计根据业主的要求,开始设计大桥,设计桥墩的时候,设计会将桥墩设计得尽可能短一点,桥墩短了,省钱。

显然,水浅的地方做桥墩,可以节约成本,还有一个问题,桥墩要座在岩石层上才受力,岩石层有的被淤泥埋得深,有的被淤泥埋得浅,所以设计还要找被淤泥埋得浅的岩石做桥墩,岩石埋得浅,桥墩就短,短就节约钱,桥墩在岩石上落根就不会下沉。

如果设计找不到水浅的地方,而且,岩石被淤泥掩埋得很深很深,那怎么办?设计改变设计思路,他们设计摩擦桩,就是把桩设计得很长很长,让桩四周的淤泥对桩身产生一个向上的摩擦力,当摩擦力足够大的时候,桥面传递下来的载荷,也不会引起桩身产生下滑力。

具体桥墩是怎么打下去的,分如下几个步骤:

1、做围堰,做一个圆形的、封闭的钢护筒,下沉到需要打桩的位置,钢护筒在海底的淤泥中会下沉,一直下沉到停止下沉的那个位置不动了,这个位置就是钢护筒与淤泥的动态平衡点,它是由钢护筒的重量产生的一个垂直向下的重力,与海底淤泥对钢护筒所产生的向上的反作用力相平衡的位置,围堰就做好了。

2、打桩孔,钢护筒围堰的作用,就是把海水与钢护筒筒体内的区域隔离起来了,此时海水进不来,钢护筒内的水出不来,此时,打桩工人使用打桩机开始打桩,所谓的打桩,先打一个桩孔出来,孔打出来之后,就往孔内灌注水下混凝土,水下混凝土凝固后,变成了桩,桩就是这样做出来的。

还有一种做桩的方法,先在岸边把桩做好,运到桩孔的位置,用打桩船打桩,把桩打到不能动为止。

网友回答:

港珠澳大桥一共有224根桥墩,平均每一根桥墩的造价都不低于500万。光这224根桥墩,它的造价就已经达到了11.2亿。

2018年10月24日,历时9年的港珠澳大桥正式通车,这标志着我国从桥梁大国正式迈入桥梁强国。

港珠澳大桥全长55公里,设计使用寿命120年,可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。它不但被称为桥梁界的“珠穆朗玛峰”,更是被人们称为“现代世界七大奇迹”之一。

当我们震惊这座“海上长龙”时,很多人心里都有些疑惑。大海那么深,跨海大桥的桥墩是如何建造的呢?

接下来,我们就一同探讨一下这个问题。

首先,我们先了解下在大海中修建桥墩有多难

在大海中修建桥墩和陆地上相比,两者可是天壤之别。

第一,施工环境不同。

在陆地上修建桥墩,只要找好位置,然后用打桩机打桩就可以了。可在大海上,四周都是茫茫的海水,施工机械和人员根本就没有立足的地方。

这就需要人为将四周的海水隔绝开来,在施工桥墩的地方制造出一片类似陆地那样的施工环境。要付出很大的施工成本和时间。

第二,海底的地质复杂,勘测难度大。

在陆地上,我们能够用肉眼直接看到各种复杂的地形,再配合上专业的探测仪器选择出合适的施工方案。

但是在海洋中,我们不可能通过肉眼直观的了解海底的地形地貌,不知道哪里有淤泥、暗礁、岩石。这就需要专业的探测仪器一点一点地勘探,才能选出合适的位置建造桥墩。

第三,海水的腐蚀性强,对材料要求比较高。

跨海大桥的桥墩长年累月的浸泡在海水里,肯定会受到海水的腐蚀。海水中的腐蚀分子会让混凝土变得脆弱不堪,同时还会通过混凝土的缝隙渗透到内部,腐蚀桥墩内部的钢筋骨架。

这就要求用于海洋施工的混凝土,要比普通的混凝土能更加密实,防止海洋中的腐蚀分子渗透。还要对内部的钢筋进行特殊处理,让它们更耐腐蚀。

其次,我们要知道跨海大桥的桥墩不是打下去的

很多人认为,跨海大桥的桥墩是从水面一直到达海底,甚至深入到海底的土层当中,这让很多人认为桥墩是打入海底的。

这是一个错误的观点。如果按照桥梁基本组成来分类的话,桥墩、承台、桩基础为桥梁的下部结构。

我们平时看到的,只不过是露出水面一部分的桥墩,在我们看不见的海面以下,还有着承台和密集的桩基础。

大家可以想一下,大桥的桥墩有圆的、方的、椭圆的,而且尺寸非常的大,想把这样的桥墩打进海底,根本就是一件不现实的事。

那些圆圆的桩基础才是被打入到海底土层的,而桥墩是在无水的环境中浇筑而成,或者在岸上做好之后直接运到海里安装好的。

了解完这个问题,接下来大家对如何修建桥墩就更容易理解了。

大海中修建桥墩的难度这么高,那桥墩是如何修建的呢?

第一种方法:围堰法

刚才我们说过,大海中修建桥墩的难度系数非常大,根本不是陆地环境可比拟的,那么如果在大海中人为制造出一种陆地的施工环境呢?

这就要提到围堰法。

围堰法的原理其实很简单,就是用一根根钢板桩围起来,将四周的海水与围堰内部隔绝,然后再把围堰内的海水抽出来。这样围堰的内部就如同陆地环境,工人可以在围堰里进行打桩、浇筑等施工作业。

不过围堰法有一定的局限性,适合不太深的浅水区域。因为海底的压力随着深度增加而增加,如果在水深的地方还使用围堰法,那么就会因为水压太强,导致钢板桩之间的缝隙破裂,出现漏水情况。

第二种方法:打桩船打桩

围堰法适合浅水区域,那到了深水区域怎么办?这就需要用到打桩船了。

打桩船船体为钢箱型结构,在甲板的端部装有打桩架。在工作的时候,利用桩锤的爆发力,一次又一次的击打桩基础,将桩身打入到海底的土层中。

当然,一根桩肯定不足以承担桥墩的重量,这就需要密集型的多打几根桩。桩身打好之后,在桩身的顶部露出水面的部分修建工作平台,在工作平台上进行下一步承台和桥墩的施工作业。

桥墩下的桩基础,才是跨海大桥的根基

为了保证跨海大桥的稳定性,每一根桥墩下面都有着数根或十几根的桩基础,根据海底土层中不同的环境,会选择不同类型的桩。

一种为端承桩,一种为摩擦桩。

端承桩,就是随着桩身不断被打入海底,碰触到海底内的岩石层,桩柱利用岩石层的承载力立在上面,保证桩身不会下沉。所以,端承桩的直径可以小一点。

摩擦桩,就是桩身不断的打入海底,随着深度的增加,桩身和周围土壤的摩擦力不断加大,利用摩擦力保证桩身不会下沉。摩擦桩一般比较粗大,这也是为了增加与土壤的摩擦力。

不管是哪种类型的桩基础,在打桩的时候都要遵循一点原则。

那就是自中间向四周对称施打,根据设计深度和规格,要先深后浅,先长后短,先大后小

这是因为每个桥墩下面都是一个密集型桩群,如果胡乱打桩的话,那么先打的桩就会挤压土壤,周围土壤的密度变大,后续打桩就非常困难。

说在最后

世界上许多国家在陆地上建桥或许是信手拈来,但到了海上建一座跨海大桥就变成了遥不可及的梦。

跨海大桥代表着一个国家桥梁技术的水平,更是一个国家综合国力的体现。港珠澳跨海大桥的修建成功,更是创下了多项世界之最,无愧于“基建狂魔”的称号。

网友回答:

大海那么深,那么跨海大桥的桥墩是怎么打下去的呢?

首先我要澄清一下,跨海大桥目前最深的桥墩距离海平面89米。

所以桥墩的深度和大海深度是无法比拟的。尽管如此,我国的造桥技术也是达到了 “如果中国人说造不了的桥,全世界就没有人能造的出来”的水平。这个不是吹牛:世界排名前10位的跨海长桥中,中国占据6座。世界排名前十的斜拉桥,中国占据7座。世界排名前十的悬索桥,中国占据6座…..

就像题主所问的,其实建造跨海大桥,关键在建设桥墩。但是跨海大桥并不是大家想像中跨过整个海洋的桥,一般的跨海大桥都是修建在内海,桥墩一般也是建在浅海处,不是几百米上千米深的地方,那样太深的地方就只能修海底隧道了

既然桥墩这么重要我们是如何建设的呢?

  • 第一步勘察设计

地质适不适合建桥是首要问题,勘察地质状况,地质太复杂是不具备建桥的,比如地壳运动区、地下熔岩易发区、地质塌陷区等等都不可能进行桥梁建设。地质勘察单位先把地质资料数据进行分析,满足条件后,在由设计单位根据勘察数据进行桥梁设计,这方面太专业,要经过各种力学计算找出最优的受力条件进行图纸设计。设计经过专家审核、政府机构备案审核确保无误后交由施工单位进行现场施工。

  • 第二步桥墩施工

不管建造什么建筑,打地基都是必须的,而且是非常重要的。它是整座建筑的基础架构,地基打稳了,这个建筑才能够更牢固更长久。桥梁的地基就是桥墩,所以说建桥过程中质量的关键在于桥墩的质量。

桥墩分上部和下部,墩身下部位于浪溅区和水位变动区。上半部分部分位于大气区,如下图所示:

墩身下节段安装、墩身根部的现浇围圈混凝土施工要受到潮位影响。为缩短施工周期,需要在承台顶部设置钢围堰,使不受潮位影响。

桥墩施工也分两种,第一种现场浇筑,现在大部分都用的一种方式;第二种就是预制拼装,这据需要先把桥墩在陆地上分块施工完,再用专用的货轮拉运至桥墩位置进行拼装。国内由于劳动力价格的优势,大部分采用现浇法施工。预制拼装法适用于结构构造单一, 拼装需要的机械有时太过繁琐,影响航海交通很多时候不具备条件,所以我们现场浇筑桥墩比较多一些。

海潮波传入内海,受到喇叭口平面外形的压缩以及水深变浅底磨擦效应作用,潮波逐渐由前进波变为驻波,日、夜潮不等现象明显,属浅海半日潮海区。我们会根据建桥地区年的统计潮汐特征进行分析:

我为什么介绍这些呢?因为桥墩大都位于水位变动区,受潮汐、风浪影响,施工有效作业时间少。因此承台施工具有抢潮、抗风浪等特点,涨潮时有些作业是无法施工的。

水中建桥墩必须排水,因为施工中的各类作业不允许有海水影响,浅水区进行围堰施工,深水区桩基施工。我们分别介绍

1.各类围堰施工

潮水不大时,可用装满土和砂石的麻袋,堆出一个小岛,外侧是密封的钢吊箱或者钢板桩,或者直接用钢吊箱或者钢板桩进行围檩支撑。然后把内部的海水抽走,泥沙挖空清理完进行桥墩施工,受施工潮位限制,安装时间选在低潮位。

<筑岛围堰>

<钢板桩围堰>

<钢筒围堰>

2.桩基础施工

如果水太深只能用桩基础法进行施工。打桩船把钢管桩打到持力层,深度最深可达90米,内部抽完水进行钢筋笼下放,混凝土施工。桩基凝固达到设计强度后才可进行承台和桥墩施工。

桩顶围囹拟采用钢围囹,将每个承台的钢管桩顶部连为整体。钢围囹主要由钢抱箍和连接型钢组成。

由于承台混凝土采用桩顶钢支架承力,加上所有钢管桩均为斜桩,因此要求连接后钢管桩的整体刚度较大,连接型钢需要使用较大规格的型钢,防止钢管桩在重压下偏位。

受施工潮位限制,钢抱箍在加工车间成型后,主要采取现场人工安装,安装时间选在低潮位。

<钢桩施工>

<桥墩混凝土桩施工>

<桥墩施工完成>

后面的施工跟陆地河流建桥的流程都一样了。我们在此就不做过多介绍了!

其实,每个跨海岛大桥在建设受地形地貌、地质条件、海水潮汐、环境条件等限制,施工方式方法也不尽相同。必须具体问题具体分析,这样才能完美的建成一座质量合格的跨海大桥。

写在最后

给大家看一下我国名扬世界的大桥:

<1>世界上最长跨海大桥——港珠澳大桥

<2>世界上最大公铁两用大桥——沪通长江大桥

<3>世界最长高铁桥——丹昆特大桥

<4>世界跨径最大钢拱桥——朝天门长江大桥

<5>世界首座真正意义上的公铁两用跨海大桥——平潭海峡公铁两用桥

<6>世界第一高悬索桥——四渡河大桥

中国的大桥已经成为了中国的享誉世界的“名片”;中国桥梁为世界桥梁创造了众多的“世界第一”。

网友回答:

全球跨度最长创下多项世界纪录的跨海大桥——港珠澳大桥卧在海上,就如一条巨龙一般,路面下是密匝匝的桥墩,那仿佛是一根根针插在深海里,有人问:大海那么深,如此长的大桥的桥墩是如何打下去的呢?

在我国,最早的跨海大桥是上海东海大桥,港珠澳大桥可以说是东海大桥的升级版,目前我国拥有的跨海大桥有杭州湾大桥,胶州湾大桥都是跨海大桥的经典。

这些大桥都是横跨在蔚蓝的大海上,就仿佛是海面上卧着的长龙,有不少人对桥墩的建造充满了疑问,海那么深,桥墩该怎么打下去才能保证桥的安全稳定呢?本文将作详细回答。

首先,我们需要了解海底的结构。

海底的地形覆盖在海水之下,它的形态是复杂多样的,在海洋的底部,有高耸的海山,连绵的海岭,深邃的海沟,起伏的海丘,也有坦荡广阔的深海平原。

海底的岩石层深浅不一,深的地方可以达到海平面下10000米,浅的地方是海平面下200米,在岩石层上覆盖着大量的柔软淤泥。因为岩石层深浅不一,淤泥的厚度也不一样。

要在海上建桥,必定需要打桥墩,桥墩一定要建在海底的岩石上,这样才能避免因为桥墩的下陷,造成桥面的断裂、坍塌。

其次,建桥的工作人员需要对海底进行勘测。

地勘人员需要把海底的地质情况探测清楚,了解海底哪个地方深,哪个地方浅。深的地方海底的岩石距离海平面有多少米。

只有得到第一手准确资料完成地勘报告之后,才能去找建桥的工程人员。工程负责人再去找设计师,根据海底的情况设计出最省钱省力的建桥方案。

再次,做好桥墩设计。

工程负责人提出了桥的质量要好,还要省钱的高要求,这让设计人员伤透了脑筋,他们必须想方设法把桥墩设计得尽可能短一点。因此,在对海底结构了解得一清二楚的情况下,设计人员要尽量寻找水浅的地方。

所以我们看到的跨海大桥经常不是笔直,就是为了方便打桥墩,实在找不到水浅的地方,才会想方设法把桥墩打得深一些。等到设计方案出来之后就可以开始建桥墩了。

那么,桥墩是怎么打下去的呢?

打桥墩可不是想当然的事,桥墩建造得牢固,对桥梁的安全起着重要的作用。这里除了要考虑地形、地质因素,还要考虑水势、风力对桥的影响。因此,不同桥墩的建造方法不一样。

桥墩的形状有多种,有的是实体的,有的是空心的,还有的是柱子状的或者是桩式的。

我们按照从岸边往深海里建桥墩的顺序来了解桥墩建造的方法,建桥墩之前先要建承台。

1、近岸处桥墩的承台采用围堰法

每一个桥墩下面都有一个承台,在靠近岸边浅水的地方,承台的建造采用围堰法。

围堰法有两种方式,第一种用钢板桩,一种用土石坝,在海水浅的地方把水档住,把桥墩要建设的位置围起来,之后利用抽水机把围起来区域中的水和泥沙抽干,直到露出地面。

这样中间就形成一个围堰,工人可以在围堰中工作,这跟陆地上的工作差不多。等到工作完成之后,就把围堰外的钢板拆除。这种方法适合在浅水的地方修建,难度比较低,不过需要的空间大,耗时耗力,对周围的水域环境、海洋生物造成一定的影响。

2、水较深的地方采用沉井法

当桥墩需要建在较深的水底时,围堰法已经不能使用,此时需要采用沉井法。

传统的沉井法是先在陆地上制造一个篮球场大的圆筒,再用船把圆筒运到桥墩要建造的位置上,然后往筒里浇灌混凝土,让筒慢慢沉下去,圆筒在混凝土的重力的作用下,一直沉到设计的深度。

一个圆筒沉下去,之后再接上第二个无底的圆筒,环环相扣,之后再抽干圆筒里的海水,紧接着往筒里浇混泥土,等到承台建好在上面建桥墩就容易多了。

有的采用的是一种有顶无底的大筒,筒壁的下端有刃脚,可以稳固基底。顶盖上装有气阀,方便工人和材料的进出。之后不断往筒里注入空气,使里面的水排出来,等到井筒到达预订的深度后,再将底部封死,这样工人就可以往桶里浇混泥土。

这种方法也叫沉箱法。早在1841年,法国工程师就开始使用,而我国到1958年才创造出震动沉箱法。之前由于沉箱法采用人工挖土,厢内高压、高温、噪音,对工人的身体造成极大的伤害,因此,很少使用。

现在我国自主研发的气压沉箱法,采用无人遥控施工,这大大减低了工人的工作难度,如今被广泛派上用场。

3、大海深处的沉桩法

在实际施工中,设计师们会尽可能避免在深水区建设桥墩,但有时由于各种因素的影响,不得不在深水区修建桥墩,这时就要用到打桩法。我国建造的港珠澳大桥就大量使用打桩法。

工程师根据水域的类型设计适合的桩,再采用打桩机把一段又一段的柱子打进海底,这些柱子大多是钢材制造的,工程师们会根据水流及周围环境,采用不同的钢材。

每一个深水区桥墩下面都不会只有一根桩,有时需要几根甚至几十根相互协同作用,形成一个整体,在受力上相当于一根巨型桩,这样给桥墩提供足够的承载力。

有人曾拿孙悟空的那根金箍棒做对比,据书中记载金箍棒有13500斤重,折合起来有6.75吨,这样的重量还比不上桥墩下面的一根桩,所以跨海大桥的桥墩才是真正的“定海神针”。

以上介绍的是桥墩承台的建造方法,等到承台建造好之后,就可以在承台上面建造桥墩了,桥墩大多是在陆地上制造好,再用船只运送过来,然后安装在承台上,桥墩我们可以看见,但是承台是看不见的。等到桥墩安装好之后,再安装上小支座,之后再放上建好的路面。

跨海大桥大多是悬索桥或者斜拉桥,拉索的张力很大,有的可以达到上百吨,有了这些拉索,桥墩可以跨越更长的距离。

每座桥在设计的时候都会考虑到它的寿命周期,一般每个桥墩至少要服役120年,因此,工程师们不但要考虑桥墩的承载力,还需要考虑它的防腐和防撞。

我们知道海水中含有许多微量的腐蚀元素,这些腐蚀分子会对桥墩的寿命造成极大的影响,因此,工程师们在混凝土中添加了外加剂,沉井及打桩所用的钢筒外面涂抹了防腐材料,用这样的方法来减缓海水对桥墩的腐蚀。

至于防撞法,主要是在桥墩外侧装上了充水胶囊,预防船只失控撞击。

结语:如今,我国已经建成了多座世界性的跨海大桥,特别是港珠澳大桥,创下了多项世界第一的记录。

如今,随着各项技术的不断改进,现在不少桥墩已经不再是实心的结构,用的是钢筋加混凝土的方式来建造,更加坚固耐用。

写到这里,我不得不感叹中国工程师们的高度智慧以及中国建筑工人的辛勤付出,只有国富民强,才能在基建上创造奇迹。在此,我为祖国点赞,向奋斗在一线的工程师及工人们致敬!

网友回答:

江桥桥墩不但要打到海底,而且要打过海底,打到“硬”地基上。 一般建筑方法是用“围堰法”,即将需要打桥墩的地方修筑“围堰”,然后将“围堰”内的水抽净,后面就和陆地上打桥墩的方法一样了。深水桥梁基础,一般采用钻孔灌注桩.深水区水上钻孔,一般采用 船.钻机固定在 船上, 船则由巨锚加缆索固定.根据测量定好钻孔位置后,沉入钢质护筒,起到定位和隔离海水作用,然后下入钻孔钻具,进行钻孔成孔,成孔过程一般采用泥浆护壁,成孔后下钢筋笼,水下灌注混凝土,形成高桩,然后再进行高桩承台施工,水上桥墩就成了.

网友回答:

大家都知道海洋最深处是1万多米的马里亚纳海沟,但是你知道近海的深度是多少吗?答案是十多米!以渤海为例,渤海被辽宁省、河北省、天津市、山东省的陆地环抱,平均海深仅为18米,最大水深83米,这个深度远没有我们想象中那么大。

而且,咱们修建跨海大桥的位置又位于浅海海域,以被誉为“世界第八大奇迹”的港珠澳大桥为例,这个大桥所处的九州航道桥以西水深仅为3~4米,九州航道桥至江海直达船航道桥之间水深为4~5米,江海直达船航道桥至青州航道桥之间水深为5~6米,而最深处的青州航道桥至西人工岛之间水深为6~8米,也就是说即使是世界上跨海距离最大的桥梁,其桥墩所处的海域也不会超过10米。

有了这个数据,我们也就对桥墩的长度有了大致了解。

不过,即使是海深不超过10米,但在海上要建造这么一个“庞然大物”,对工程师而言也是非常有难度的。

我们同样以港珠澳大桥为例,这座桥梁全程共计22.9公里,使用了224座桥墩,单个桥墩的重量最大可达到3510吨,使用的钢筋更是创造了世界纪录。

你如果对3510吨重的桥墩没有概念,可以回想一下孙悟空的“定海神针”金箍棒是多重:

根据记载,神话中孙悟空的金箍棒号称有一万三千五百斤重,折合6.75吨,也就是说,港珠澳大桥的一个桥墩就顶的上500多根金箍棒!

怎么样,与咱们的大桥相比,现在是不是觉得金箍棒也没啥了不起了(手动滑稽)。

那么,如此重的桥墩是如何在水深将近10米的大海上建造的呢?站长就来简单介绍一下:

方法1:“围堰法”造桥

围堰法借鉴了陆地上建桥的思路,工程师会在建桥墩的周围用土石坝、钢板等把这块区域围起来,将里面的水与外界隔开,然后,用抽水机将围堰内的水抽干,填充钢筋混凝土,这样围起来的这块就成了陆地,建桥就方便多了。

但是,围堰法虽然思路比较简单,但也只能适用于水深较浅的区域,如果水深超过5米就会极大的增加工程量。

方法2:“沉箱法”造桥

沉箱法是咱们中国人茅以升创造的方法,沉箱指的是一种有顶无底的箱型结构,可在水中漂浮,可通过调节箱内压载水控制沉箱下沉或漂浮。沉箱顶盖上装有气闸,便于人员、材料、土进出工作室,同时保持工作室的固定气压。

施工过程简单描述就是:先在沉箱内部挖土,沉箱依靠重力下沉,下沉后继续挖土直至完全到坚硬的海底岩石,沉到底后再把沉箱底部封死,用混凝土填实沉箱,就成了桥墩。

这个方法同样不适于在深度超过5米的海深下建造桥墩。

方法三:打桩船造桥

上述两种方法都不适用于太深的海域,但是一些跨海大桥必须经过较深海域时又该怎么建设呢?这就要用到打桩船了。打桩船顾名思义,就是可以直接将桥墩从水上打到海底土层之中,具体的打桩过程比较复杂,站长就不详述了。

跨海大桥的建造是一项极其复杂的大国工程,需要专业的设计能力、施工水平以及经济实力。

同样以港珠澳跨海大桥为例,该桥是世界上里程最长、沉管隧道最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、技术含量最高、科学专利和投资金额最多的跨海大桥!

从2009年开始建造,2018年开始通车运营,用时9年之久,仅建设资金就达到1269亿元,即使不考虑后期运营保养的资金投入,要收回成本也需要一百年之久。所以说,跨海大桥的建设背后展现的是强大的国家力量!

看了这篇文章,你是否对跨海大桥的建设有了初步了解呢?欢迎留言讨论!

这里是科学驿站,我是站长,是一名热爱科学、热爱分享的科普答主,同时也是科学领域优质创作者、今日头条青云获奖者,如果我的文章有帮助到你,欢迎点赞和关注哦。

网友回答:

每次走到跨海大桥上不由的会想,这些桥墩是怎么打下去的?查了资料不得不佩服工程师

 修建跨海大桥,其中当然有很深的学问,而支撑起这些大桥的桥墩,则是大桥安全的重中之重,在不同水位方法不同,下面让我们认识一下

浅水区“化海为陆”,围堰造桥

 工程师们修建陆上基础的技术已经很成熟,因此在涉及到海上结构施工时,第一个想到的就是能不能在海上创造陆上一样的结构

因此,在海水比较浅的区域,工程师们通常会在施工区域周围修建围堰,简单来说,就是将要建设桥墩的地方用钢板桩、土石坝等止水结构围起来,将里面的水与外界隔开,然后,用抽水机将围堰内的水抽干,这样一来围堰内就变成了与陆地差不多的土体。

 围堰法施工较为直接,施工难度较低,但修建围堰的工程量巨大,往往使得工期迁延很久。随着水深的增加,围堰法的工程量就会呈几何级数增加,因此,围堰法通常只适合于在水深较浅的区域施行。

当水深较深的时候,这种方法就不适合了,当无法设置围堰时,就需要直接对桥墩进行施工

沉箱法——机械化要求低且不影响通航

沉箱是一种有顶无底的箱型结构,井筒壁的下端有刃脚,内部设置隔板,可在水中漂浮,可通过调节箱内压载水控制沉箱下沉或漂浮。顶盖上装有气闸,便于人员、材料、土进出工作室,同时保持工作室的固定气压。

 在施工时,人工在内部沿筒壁挖土,由机械设备或半机械设备向井外弃土,随着人在中间挖土,沉箱利用自身的重力或者外部压力逐渐下沉,随挖随沉,同时在水上部分继续浇筑新的井筒混凝土。当其沉到预定深度后,就将沉箱底封死,然后用混凝土填实工作室,作为重型构筑物的基础。

然而沉箱中,人员必须在极高的气压下工作,作业环境极为艰苦,现在也用此原理而不用下去挖土的方法,大大减少了对人员的伤害。

深水区海况复杂,修桥墩要用打桩船

如果不得不在深海建设桥墩,那就得用打桩船了,打桩船,可以将桩直接从水上打到海底土层之中,依据不同的海底岩层特征,人们可以打不同种类的桩,来完成作业

我们知道还是海水不是淡水,考虑称重情况下还得考虑海水的腐蚀, 因此,用作海洋施工的混凝土必须比普通混凝土更加致密,其内部的微孔隙更小,从而使得海洋中的离子更难透过,桥墩的钢筋也会得到特殊处理以防止锈蚀,桥墩的表面也会涂敷各种防腐材料

除了防腐还得考虑防撞,我们知道陆地上的绿化带都经常被车辆撞翻撞烂,海上坐着吨位比较高的船舶,操纵不便,船舶撞击桥墩属于多发事故,为了降低碰撞造成的损失,除了加大桥墩本身的结构强度外,工程师们还在航道墩的设计与加固中,采用许多的外挂组件,比如充水胶囊,这样就可以减少撞击的力度,就算撞坏也便于更换

从“中国制造”的桥梁现象到世界文明创造的“中国奇迹”我们带着逢山开路、遇水架桥精神,共同迈向民族复兴的光明未来。

网友回答:

先把一个铁桶子打进海底深处,然后再把铁桶内淘空,再把铁桶内倒入钢筋混凝土,等钢筋混凝土凝固后,取走外面的铁桶就行了。中国人民的智慧无敌!



图文无关,仅做欣赏。

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