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深度报道

让中马友谊大桥成功“矗立”在珊瑚礁上

   来源:   发布时间:2017年11月30日
编者按:中马友谊大桥是中国交建参与“一带一路”沿线的重大标志性工程,也是商务部首个援外成套项目管理改革试点、示范项目,由中国交建旗下中交公规院代表商务部国际经济合作事务局实施项目管理、中交二航局EPC总承包。其建设全面采用中国技术、中国标准、中国规范和中国管理。  

  水清沙幼,天蓝海碧。“人间天堂”马尔代夫吸引着世界各地的游客。自古以来,这个国家还没有一座桥,岛屿之间的沟通始终处于不畅状态。2014年,中马两国领导人共同商定,由中国援建一座连接首都马累到机场岛的跨海大桥,马尔代夫总统亚明提议将大桥命名为“中马友谊大桥” 。  
  11月10日,中马友谊大桥主桥19至21号三个V构全部合龙,这一重大控制性关键节点比原计划提前12天完成,标志着项目实施取得关键性进展。这是一座怎样的大桥?在过去23个月的时光里,这里又曾展演了怎样的建设征程?  
串起马尔代夫“散落的珍珠”   
  马尔代夫,地处“21世纪海上丝绸之路”的咽喉要道,是一个由1000多个星罗棋布的岛屿构成的国家。得天独厚的优美环境让它成为全球旅游胜地。然而,受制于珊瑚礁上建桥的技术难题,之前这里没建过一座桥,绝大部分马尔代夫人也没亲眼见过桥。10多个世纪以来,当地人都是靠小船在汪洋大海摆渡往来。  
  每天,世界各地的游客抵达机场后,都要乘坐交通船穿越波浪翻滚的印度洋来到首都马累,如遇暴风雨恶劣天气,颠簸的小船还面临着更大的安全风险。机场岛与马累之间仅仅隔着2000米的海峡,却成为了一道阻隔两岛的天堑。  
  2015年底,来自中国的建设者们怀揣“一带一路”伟大梦想,展开马尔代夫第一座桥的建设。从此,这个国家没有桥的历史逐步被改写。从第一根栈桥钢管桩施沉完成到大桥屹立海面,这个宏伟工程正如蓝图绘就的壮景,逐步将马尔代夫两座岛屿连在一起。如果说马尔代夫是散落在印度洋上的一颗颗珍珠,那么中马友谊大桥就像是串联这些珍珠的一根“项链” 。  
寻找在珊瑚礁上站稳脚跟的密码  
  中马友谊大桥是一座在珊瑚礁上建造的跨海大桥。礁灰岩由珊瑚虫群死亡后经过漫长的时间沉积而成,具有密度低、孔隙大、结构性强、脆性大、强度各向异性等复杂的岩土工程特性,在珊瑚礁上建跨海大桥会在世界桥梁建设史上留下浓墨重彩的一笔。中国交建的建设者们要直面这一世界性难题的挑战。  
  主桥作为全桥控制性工程,其桩基钢护筒最大直径3 . 6米,长达70多米,单根重200多吨。在长周期强烈涌浪的侵袭下,要将这样的钢护筒嵌入水深近50米的海底并打入珊瑚礁中,前行之路困难重重。  
  从2016年5月起,马尔代夫进入长达半年的雨季。受涌浪影响,大型浮吊船起伏高差近3米,吊钩摇摆剧烈,给钢护筒平吊、翻桩、移入导向架拢口带来极大困难。那段时间常常可见海面乌云压顶,呼啸的涌浪如排山倒海, 3台浮吊大臂处于趴伏状态。周期14秒的涌浪,波长达250米左右,要找到适合压制这种长周期波的起吊船,就相当于要开来一艘中型航母。此外由于紧邻机场,受航空限高影响,超长的起重臂更难以施展拳脚。二航局武港院副院长汪文霞回忆说,那时候只要开会,内容都是研讨怎么让大桥在珊瑚礁上站住脚。  
  “必须摸清涌浪和水文气象规律,在涌浪中把合适的时间一点点给抠出来。 ”项目团队迅速开展波浪监测,在浮吊上安装船舶姿态监测仪,联合中国国家海洋局实施水文气象预报,在海底投放数台波浪仪,实现作业窗口期的准确预报,为钢护筒施沉打开另一双“眼睛” 。  
  然而,实际可利用的窗口期少得可怜,气候最恶劣的时候, 2个月窗口期加起来也只有6天,而且有窗口期的当天并非每时每刻都能起吊作业,一天能有三四个小时可利用已算上天眷顾。因此大家不放过任何时机,即使风雨来袭,只要是窗口期所有人都顶风冒雨施打作业。“每打一根护筒,就换掉一副钢丝绳。每次施沉都是一次新挑战! ”技术组副组长李洪军这样说道。  
  在珊瑚礁地质上,钢护筒施沉更面临“溜桩”的严重问题。由于珊瑚礁地层软硬不均,钢护筒突然自行下沉,最大深度达10余米。溜桩的突发性和巨大的声响让人无不心惊胆寒。为最大程度确保安全,项目从地质勘探、锤击能量控制、频次及液压锤钢丝绳长度,乃至解除吊耳方法上苦下功夫,不断提升着对溜桩的安全防范能力。从2016年5月到12月,建设者们在200多天中不到200个小时的窗口期内,完成主桥37根临时栈桥钢管桩、 5个辅助平台和35根大直径钢护筒施沉,将一根根定海神针深嵌印度洋中。  
  就在钢护筒施沉的同时,公规院管理组和二航局施工技术组充分展现出中国强大建桥实力,以二航局所属技术中心、武港院为依托,联合国内多家科研院校和单位,运用理论突破、仿真分析、物理模型试验和足尺工艺试验等,围绕施工设备选择、钻孔工艺、成桩工艺、承载力等方面,不分昼夜开展多次试桩试验,终于探寻出那串开启珊瑚礁上建跨海大桥的数字密码。  
  在工程桩钻孔阶段,项目采用统筹方法实现作业面24小时无缝对接。每晚现场灯火通明、钻机隆隆。每个平台都有一名班子成员轮番驻守,时刻关注钻孔和混凝土浇注质量。4月6日,主桥35根大直径桩基全部完成,比原计划提前24天; 10月18日党的“十九大”召开当天早上八点,全桥129根桩基全部完工,桩检结果显示均为一类桩,大桥在珊瑚礁上彻底站稳了脚跟。  
冲出“恶魔之海”   
  主桥承台施工采用大型钢吊箱围堰,要将单重300多吨的钢吊箱下放海中并稳固下来,亦是严峻挑战。如果不在雨季前完成所有主桥钢吊箱下放,整个大桥施工将陷入被动。  
  3月31日,主桥19号墩。巨大的吊箱刚下到水中,就在海浪冲击下不同幅度摇摆。测量员王爱民站在狭窄的吊箱壁上,左手扶着测量仪器,凝神于仪器上飘来飘去的水准气泡,看得头晕目眩。他说:“定位是否精确,直接关系着施工成败。这里的测量难度远大于平地上,一阵浪打来就会让人眼花缭乱。但我们还是要睁大眼睛,看准仪器数据。 ”   
  技术人员则在小心翼翼地操作着4台悬吊着这个钢吊箱的液压千斤顶。“千斤顶每个行程约40公分,每次点动按钮我们都屏住呼吸,每下放一厘米都谨慎关注动态,确保每个步骤不能闪失。 ”现场负责人李拔周介绍道。当晚8点半,钢吊箱成功稳妥下放。“下放后到加固前的阶段是最危险的,如有强烈海浪袭击,可能给吊箱整体带来毁灭性破坏。为此,我们多点作业, 20多把割刀、 20多台焊机同时加固焊接,确保在遭到强涌浪冲击之前加固完毕。 ”工长任勇忙了一个白天后,晚上选择继续坚守。由于间歇性涌浪存在,一个涌浪袭来就直接将焊缝拉裂。所有焊工就在涌浪间歇期,持续不停地焊接,从晚上10点焊接到第二天早上6点,才将这个庞然大物驯服。  
  5月之后,疯狂的雨季又来了。吊箱内的工人根本来不及闪躲,就已浑身被浇透。暴雨后,他们又趁着间歇期加紧绑扎承台钢筋。白天太阳毒辣辣,夜晚风雨冷凄凄。在许多个混凝土浇筑的夜晚,雨水不期而至,不少技术员加紧覆盖土工布确保混凝土不受影响。  
  7月6日,主桥5个承台全部完成,比原计划提前22天; 10月10日,主桥所有0号块比原计划提前10天完成。如今,主桥V构又提前成功合龙。从林立深海的群桩基础到跃出水面的大型承台,主桥实体结构如蛟龙出海,彻底摆脱强烈涌浪影响。大桥施工势如破竹,不断拉近着马尔代夫人民梦想与现实的距离。  
中国制造,内实外美  
  一排排干净整洁的墩身屹立于纯净无瑕的碧海之上,主桥悬臂梁延展出优美的弧线。中马友谊大桥以闪亮身姿成为马尔代夫的崭新风景线。除了施工进展快速,大桥质量也在彰显着中国制造的独具匠心。  
  施工区域常年高温、高湿、高盐、高辐射,其含盐量平均高达33‰,施工栈桥每隔一两个月就要进行一次检修加固,严峻的腐蚀环境对施工材料和工艺提出十分苛刻的要求。为保证大桥质量,项目团队在原材料的选择把控上严格着手,历时3个多月,足迹遍布周边的斯里兰卡、印度、马来西亚、印度尼西亚等8个国家和地区,针对大桥材料供应环节展开充分的市场调研,确保了原材料的质量稳定和供应稳定。项目团队还积极开展“四高”环境下桥梁耐久性研究,国内后勤保障组一周召开两三次会议,及时解决现场疑难杂症,并结合现场实时数据实时分析,有效指导了前方施工。  
  许多参观大桥的访客都对这里的材料表示惊叹:“怎么会有这么多绿色的钢筋? ”原来,建设团队在引桥浪溅区的墩身、盖梁、 I梁以及主桥承台、基座、 V构施工中全面采用了环氧钢筋,这种钢筋表面都穿上了一层硅烷涂层的绿色“防护衣” ,以阻止因高盐带来的腐蚀。在施工过程中,建设者们细心呵护这种特别的钢筋材料,从下料、运输到现场搬运、绑扎环节都小心翼翼,不让钢筋外表受到一点伤害,为的就是让大桥实体结构经受住上百年风雨浪涌侵袭。建设者们还进一步研究、创新海工混凝土的配方,使混凝土抗氯离子渗透能力不断提高。