长江大桥桥墩如何建造(跨海大桥的桥墩要如何修建)

跨海大桥的桥墩要如何修建?你以为简单打个桩,里面却大有学问!

李白曾言:“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”。平静的海平面上,船只当然可以顺利的到达彼岸,但是一旦吹起海风,狂风暴雨之下,即使是坚固的大船都要颤颤巍巍,更不必说小型客船。面对这样的情况,现代人类便想出在大海中建造宏伟的海底隧道和跨海大桥,这样就可以在俩片海域中建起连接,也可以减少使用船只遇到的不可控性。

长江大桥桥墩如何建造

可是,当这些跨海大桥被建造好之后,比如港珠澳大桥、钱塘江大桥、青岛海湾大桥等等的壮观和巧妙,都引起了很多人的好奇和追问,这些大桥的桥墩到底是怎么建造的呢?是什么材料能够让这些桥墩深深扎入海底,还能稳如磐石?难道这些大桥都和孙悟空从龙王手里夺来的定海神针一样厉害吗?

长江大桥桥墩如何建造

看到这些问题,并不用觉得惊讶,很多人都有着同样的疑问。很多人以为这些大桥的桥墩就是简简单单打个桩,但实际上其中的学问可是非常多的。不管建造什么样的建筑,打好地基都是最基础的,也是最重要的。作为整座建筑的基础架构,只有地基打稳了,整个建筑才会更加稳固和长久。但是在陆地上打造地基和在海里打造当然是不一样的,难度系数自然也是不可同时而语的。

长江大桥桥墩如何建造

一般而言,建造桥墩是有三种方法的,而且每一种方法都要适合不同的情况来使用,只有根据水域之下的实际状况来判断选择,才能建造出稳固的桥墩。这三种方法分别是沉箱法、围堰法和打桩法。第一,沉箱法是来自我国著名桥梁专家茅以升之手,钱塘江大桥就是他的杰作。沉箱法,顾名思义,就是利用沉箱来达到目的。实际上,沉箱就是通过一种有顶无底的箱型结构的装置,如果从图片上观察,沿着井筒壁向下看,你会发现它有刃脚,刃脚处还设置了一层隔板,这样做既可以让这个箱子在水中浮起,又可以通过调节箱内承载的水量,从而使沉下的箱子能够做到下沉或漂浮。而沉箱上的顶盖的这个气闸,就是为了方面让工匠们和需要的材料能够顺利地进出,同时,这个东西还可以稳定沉箱工作室里的固定气压,让它发挥出最好的作用。

长江大桥桥墩如何建造

当研究领域的专家勘探了合适的地点,工人们就会把地点设为施工点,然后先在岸上将所需要的沉箱放入水中,因为沉箱上下都是不封闭的,所工人们是可以将沉箱里进来的水和淤泥都清空。一般来说沉箱会一直放到海底的岩石层,但是沉箱的高度不够时,工人们就会不断地将其加长。通过沉箱法来建造大桥的,最出名就是长江大桥,长江大桥底下的桩已经达到了100多米高,和40多米高的大厦差不多了,但是,不禁要问,沉箱法真就这么好用吗?实际上,工人们在这种艰苦的环境下工作,身体基本上都会受到影响,甚至是影响后半辈子的工作。所以,基本上建造跨海大桥,专家们大多都会选择避免深水区来建造,才能使效益发挥到最大。沉箱法

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第二种方法就是围堰法。这种方法其实是因为工程师们拥有着丰富的在陆地上建造的经验,因此如果要求他们来造跨海大桥,也必然会创造最有利于发挥自己经验的方法。在准备建造跨海大桥的时候,这些工程师第一便会想到可不可以将在大海上建造的环境变得和陆地上一样,围堰法就在这个基础上诞生。我们常说“围湖造田”其实就类似于这种方法,但其实还是不一样的。一般来说,人们会在海水较浅 的区域,首先划出一块在周围可以修建的坚固的围堰,这种的浅水区是用来建设桥墩的,在其中通过钢板桩或者土石坝堆得很高,然后就可以将外界和里面的水完全隔开,最后工人们再用抽水机抽走好不容易搭建好的围堰里的水,最终形成和陆地上非常相似的围堰里的景象。就是这样的方法,工人们将所有桥墩建造好后,再拆除桥墩周边的止水结构,以上就是围堰法的原理。理论上来说,这是一种较好操作的方法,但实际操作起来却并没有那么简单,不仅仅是撤去止水结构和抽水是非常困难的,当桥墩需要建造在深水区域时,这个方法就是很难使用的。

长江大桥桥墩如何建造

第三种方法就是打桩法,简单来说就是依靠打桩船这样的设施进行,将需要的桩从水面之上打入海底土层。在了解了不同的海底岩层的特征后,可以通过打桩船打不同类型的桩,港澳台大桥就是用这种方法最出名的例子之一。其实这种打桩船的原理也很简单,简单来说算出从海底表面到海底基岩的距离,如果较短,工人们就会使用相对较短的端承桩,再通过基岩提供的承载力就能达到目的;另外,假如海底的基岩很深,那么从海底表面到基岩的距离就很远,这个时候再运用较长的摩擦端承桩;除此,倘若大江大河的入海口刚好又是大桥的桥址,但是这里的冲积海床厚度可能会太深,所以在人们没有任何办法让桩够到基岩的时候,就可以借助纯摩擦桩的力量。通过以上的方法就可以成功地打造出桥墩。但我们还要知道的是,比如在港澳侨大桥下,桥墩并不是由一根桩在支撑的,每座桥墩下面都有几根到几十根数量不等的桥墩在支撑,充分发挥协同性就能够支撑住桥体。

长江大桥桥墩如何建造

伟大的建筑们通过以上三种方法来建造桥墩,总结下来我们可以发现主要就是了解具体的地理情况,勘测好水下的岩石分布,才能选择好适当的方法;其次我们还需要知道海床的土质情况,不同的土质也决定了是不是运用扩大基础的方法来建造桥墩;最后当遇到不能确定的土质情况时,也要适时地运用复合方法,多种外力共同作用下,一定可以建造出最稳固的跨海大桥桥墩。

通过了解建造跨海大桥桥墩的基本知识,很多人都会十分惊叹于中国工匠的巧妙设计和创意,没有他们就没能有中国的许多创造,而新时代的创建者们,更需要从中学习到知识,不断创新和运用,才能成为未来的国之栋梁。

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