东海大桥攻克前所未有技术难关

　　■文/本报记者郑蔚

　　目前，世界上在外海已经建成的跨海大桥最长的也只有16公里，而东海大桥建设总长32.5公里，是名副其实的“世界之桥”。而要在外海上建好这样的“世界之桥”，必须勇于创新，攻克前所未有的技术难关，让它成为一座“创新之桥”。

　　市领导多次嘱咐建设者：“深水港这样的重大项目。建成后要留下知识产权成果”。

　　今天，当东海大桥如长虹卧波一样飞越杭州湾，深水港工程东海大桥分指挥部已经拿出一份“自主创新”的答卷：在市科委、市专利局的大力支持下，已经获得和正在申请的技术专利达40多项，施工中创立的新工法还相继获得了国家级与省部级科技进步奖。

　　“海上GPS系统”助力精准造桥

　　在外海上建造跨海大桥，谈何容易。茫茫大海，水流遄急，施工船要定位准确十分困难。由于大海上不可能像陆域那样布设点位众多的测量控制网，而且测量控制点只能是从大陆单侧向外延伸，用常规的陆域测量网布设方式根本无法达到桥梁工程建设所需精度。

　　在非通航孔桥墩直径1.5米钢管桩沉桩工程施工时，打桩船在海上沉桩，不仅需要解决水位变化条件下快速进行桩位平面坐标定位和斜桩的方向定位问题，还要在沉桩过程中实时动态跟踪监测桩顶标高。大桥建设者利用先进的GPS－RTK技术，结合海上打桩工艺的具体情况，研制了一套“海上GPS打桩定位系统”，该系统能对船体位置与型态的全方位监测和实时修正定位计算误差，并通过由GPS对桩位坐标的直接测控，达到了较高的精度要求，从根本上攻克了海上打桩的关键技术难题。

　　“海上石油平台”触发施工灵感

　　在海上作业时十分稳定的石油钻井平台触发了造桥大军的灵感，他们开创性地运用了导管架与浮箱结构相结合的施工方案。即先在工厂用钢管焊接成整体式空间桁管结构，将桁管架运输至墩位吊装就位并直接插入海底，然后在竖向钢管中插入定位桩，形成桥墩承台一端的施工平台；在桥墩承台的另一端同样用桁管架组成另一施工平台。同时在工厂制作浇筑混凝土承台的双壁钢套箱，在套箱底板上的钻孔桩位处开孔插入2.8米直径的钢护筒，连接护筒与套箱形成整体结构(类似于蜂窝状)，巧妙地利用水中的浮力拖运至墩位，再牵引至已施工完成的两个平台间临时固定，而后在套箱护筒中插入2.5米直径的钻孔桩护筒，形成导管浮箱施工平台。这样，在短短两个月时间内，建设者在海上建成了面积达5000平方米的施工平台。

　　由于该结构刚度大、抗风浪及潮流能力强，而且是将钻孔桩护筒与承台套箱有机地结合成整体，不仅节省了工期而且结构更安全。该项方法在东海大桥工程施工中得到广泛的推广。

　　“牺牲阳极”穿上防腐外衣

　　100年不大修是东海大桥的设计基准。它要承受海浪冲击、海水侵蚀、船只撞击等一系列复杂考验，这对大桥的建造材料提出了更高要求。而长年浸泡于海水中的钢桩必须绝对坚实，但海水中富含的氯离子恰恰“喜好”侵蚀钢材料中的金属离子。

　　为攻克上述难题，建设者采用了一整套的结构防腐和提高耐久性的措施：尽量避免混凝土结构形成锈蚀通道；提高混凝土密实度，改善工作性能，控制混凝土裂缝宽度，降低氯离子的渗透速度；适当增加钢筋保护层厚度，延长氯离子的渗透距离；而对钢结构则预留钢结构腐蚀厚度；钢梁采用金属喷涂加重防腐涂料、水中钢管桩采用牺牲阳极保护等。所谓“牺牲阳极”，就是一种比钢铁更容易腐蚀的合金材料。当合金材料中的金属阳离子“自我牺牲”后，剩余的电子将布满钢桩表面，自动织就一件抵御海水侵蚀的“电子外衣”。

　　东海大桥工程是我国第一座真正意义上的跨海大桥。东海大桥全长约32.5公里，其中陆上段约3.7公里，芦潮港新大堤至大乌龟岛之间的海上段约25.3公里，大乌龟岛至小洋山岛之间的港桥连接段约3.5公里。大桥按双向六车道加紧急停车带的

　　华东摄

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