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珊瑚礁上建大桥

本报通讯员 杜才良 王俊峰 王飞

碧海蓝天,椰林树影,这是马尔代夫留给人们的美好印象。然而,在中马友谊大桥前期勘察设计项目负责人秦建军的眼中,这里则是另外一番景象:“桥”下是波涛汹涌的大海,水深、流急、浪高,腐蚀性极为严重;“桥”上是严格的机场航空限高管制区,任何进入此区域的结构,均可能引发航空安全事故。2015年初,当他第一次来到这片海域后不由感慨:“干了十几年海外项目,从没遇到过建设条件这么复杂的工程。 ”

大桥建址坐落于一片开敞海域,周围几无遮掩,水深达46米、 20年一遇波高超过3米、涌浪周期达14秒。海底之下则是复杂的珊瑚礁地质,具有软硬不均、多空隙和脆性大的特点,而且还存在陡峭的倾斜岩面。如何在这远洋深海无遮掩环境及珊瑚礁地质上设计一座跨海大桥,成为一项全新课题。

想让大桥在这样的环境下扎根立足,打下坚实的下部基础,是大桥建成的关键。“早在方案设计之初,我们就进行了工程物探、珊瑚礁岩土特性地质专题研究、陡峭珊瑚礁边坡稳定性分析、地质钻探及试验等专题工作,全面了解大桥工程地质特点、珊瑚礁岩土工程特性等,为大桥基础设计及施工提供了真实、可靠、合理的基础岩土参数。 ”秦建军说。

针对大桥所处地质条件和长周期波海浪条件下船机设备精确定位难度大的特点,公规院项目团队在大桥设计中采用了大直径群桩基础、三角区段混凝土结构、上部主梁叠合混合梁结构等工艺。“三角区段混凝土结构,无需船机精确定位吊装作业,有效地避免了大构件吊装与精确定位和施工作业高风险;跨中区段采用叠合梁方案能大幅减轻结构自重,使结构受力更为合理,有效避免了大跨径预应力混凝土刚构桥的通病;叠合梁段‘化整为零’的小节段预制吊装方案,也合理解决了长周期波作用下结构吊装问题。这些结构的选用,不仅使结构受力更合理,同时也有效地避免了大构件吊装与精确定位和施工作业高风险。 ”项目现场管理组组长郭俊礼说。

项目团队在前期勘察中还发现,大桥所处的海域平均含盐率高达33‰,而桥址所在地平均气温28 . 3度,更能加速腐蚀介质对大桥结构的渗透,大桥大部分结构均处于浪溅区或重度的盐雾区,梁体表面腐蚀介质的累积速度远高于国内类似工程。

为了实现中马友谊大桥100年使用寿命的承诺,来自中国的桥梁建设者们从设计阶段就为打造过硬品质做好充分准备。在项目方案设计及施工图设计审批阶段,公规院联合钢厂及科研单位,提出并审批了混凝土结构、钢结构耐久性设计指标及措施,耐久性检测与维护要求。项目团队根据全桥腐蚀环境及腐蚀特点,针对混凝土结构,采用了以海工高性能混凝土和适当增加混凝土保护层厚度的基本防腐措施,以及对不同的结构部位增加必要防腐蚀附加措施的耐久性设计理念;针对钢结构主梁,采用了高抗腐蚀性能的镍系耐候钢,节约桥梁全寿命周期成本的理念,并提出大桥运营期间耐久性监测与维护要求。

中马友谊大桥不仅追求质量品质,还强调厚重的美学呈现。站在马累海滩,肉眼可见这座大桥以一种有力的姿态向着国际机场延伸,主桥三个V型墩,就像三只振翅翱翔的海鸥,在广阔的大海上展现出力量之美。而马累桥头的拱门景观,其洁白的塔柱充满异域风情,如矗立于海湾的桅杆,似在等待远行渔人的归来。

项目现场管理组副总工王飞介绍,大桥主跨V墩刚构造型,采用扇形孔洞设计,在无形中减轻了景观的视觉体量,从造型语言上呼应了“海贝”主题元素。三个V墩犹如三颗徐徐打开的海贝,向大海、向天空、向人类展示其最美的精华,让群岛生气勃勃。大桥整体造型线条舒展优美,如翻腾的海浪,与当地自然环境高度契合。主跨梁体下部的弧形线条,就像舒展飘动的舞带,预示着马尔代夫正踏着跳动的舞步,展示出向上的勃勃生机。尤其是三个主墩,远望如海鸥展翅,既给人以轻灵腾飞的感受,又能展现出一种鲲鹏之志、凌云之势。同时,为体现当地浓郁伊斯兰建筑风格,项目团队在马累侧桥头塔柱建筑造型中加入了穹顶、拱门、廊柱等元素,将桥头建筑打造成了集景观标示、桥梁铭牌、观景留影于一身的综合性景点。

从高空俯瞰,大桥犹如一条玉带,横亘在首都马累和机场岛之间,周边一片蔚蓝,宏伟的大桥倍加耀眼夺目,让这片海峡有了更加美丽的衬托。

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