長橋臥波驚世界

大橋之大

2008年5月1日，目前世界上最長的跨海大橋——杭州灣跨海大橋正式通車。大橋北起浙江嘉興市海鹽鄭家埭，南到寧波市慈溪水路灣，全長36公里，長度相當(dāng)于21座武漢長江大橋。大橋的南北航道橋索塔分別高達(dá)202米和187米，混凝土用量達(dá)到了245萬立方米，相當(dāng)于8個(gè)國家大劇院；用鋼量達(dá)到82萬噸，相當(dāng)于7個(gè)鳥巢。

杭州灣跨海大橋共有628個(gè)橋墩，是中國橋墩最多的橋梁。最大的大橋箱梁長70米，單個(gè)重量2200噸，相當(dāng)于整整一列滿載的火車，如此巨大的箱梁共有540個(gè)；而重1430噸、長50米的預(yù)制混凝土箱梁有404個(gè)。為了運(yùn)送這些箱梁，大橋建設(shè)者不僅搭建了一條740多米的縱移軌道，和一條170多米長的出海棧橋，而且還打造出了被譽(yù)為“千足蟲”的運(yùn)梁機(jī)，及載重分別為2500噸和3000噸的吊船，順利完成了世界上罕見的高難度箱梁架設(shè)。

杭州灣跨海大橋共用了5164根鋼管樁，每根鋼管樁的長度從70米至89米不等；其中最長的豎起來有30層樓高，管內(nèi)可以走人；還用了72米到125米不等的3400根鉆孔灌注。采用斜拉索橋設(shè)計(jì)的杭州灣跨海大橋，設(shè)計(jì)使用年限為100年。密集的鋼索使大橋完全可以抵擋12級以上的臺(tái)風(fēng)。為了防止混凝土開裂和鋼筋生銹，大橋采用了國際上最新的防腐專利技術(shù)，打入海底的超長鋼管樁可確保100年不腐銹。至今，大橋已經(jīng)受了19次臺(tái)風(fēng)、天文大潮、淺層沼氣等惡劣條件的嚴(yán)峻考驗(yàn)。

杭州灣跨海大橋按雙向六車道高速公路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)速為每小時(shí)100公里。大橋設(shè)南、北兩個(gè)航道，其中北航道橋?yàn)橹骺?48米的鉆石型雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，通航標(biāo)準(zhǔn)為35000噸；南航道橋?yàn)橹骺?18米的A型單塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，通航標(biāo)準(zhǔn)為3000噸。除南、北航道橋外，其余引橋采用30~80米不等的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，確保大橋的建造不影響海上運(yùn)輸。

造橋之難

杭州灣與南美的亞馬孫河口、印度的恒河河口并稱世界三大強(qiáng)潮海灣。杭州灣大橋施工海域最大流速5.5米/秒，最大潮差達(dá)7.6米，比兩層樓還高；當(dāng)?shù)孛裰V“早潮才落晚潮來，一月周流六十回”，說的就是這潮水。杭州灣的自然條件從天上到海底都很惡劣；喇叭口晚上有特定的小氣候，天氣預(yù)報(bào)根本測不出來，夏季臺(tái)風(fēng)、冬季強(qiáng)冷空氣都是家常便飯。平時(shí)風(fēng)大浪急，水流速度平均每秒5米，而目前世界上最好的海上施工船，只能抵御每秒3米的水流速度。

沼氣是杭州灣大橋的另一施工大敵。在離杭州灣大橋南岸約9公里的地方，海底有不規(guī)則的沼氣，往往向下挖50多米就遇上沼氣，有時(shí)沼氣從海底燃燒著沖出海面高達(dá)二三十米。這些沼氣沒有開發(fā)價(jià)值，卻嚴(yán)重影響大橋施工。此外，杭州灣風(fēng)大霧大，一年有效施工時(shí)間大約只有120~150天，最多不超過180天。

住在大橋南岸的慈溪人一直擔(dān)心杭州灣南翼的怪潮怪風(fēng)，每年春秋季節(jié)，海面上的大浪和龍卷風(fēng)常常讓當(dāng)?shù)貪O民擔(dān)驚受怕。而專家們最擔(dān)心的也是龍卷風(fēng)；前年，慈溪曾經(jīng)發(fā)生過一次龍卷風(fēng)，岸邊的房屋都被卷走。人類至今沒有摸到龍卷風(fēng)發(fā)生的準(zhǔn)確規(guī)律；專家說，龍卷風(fēng)對大橋不會(huì)產(chǎn)生影響，但有可能成為今后過往大橋的司機(jī)們最擔(dān)心的自然災(zāi)害。

就是在這樣艱難的條件下，整個(gè)大橋施工期間沒有發(fā)生一起質(zhì)量等級事故，和重傷及重傷以上的安全事故。

長橋臥波

為什么杭州灣大橋不是筆直的，而是“S”形的？據(jù)專家介紹，杭州灣跨海大橋采用的是西湖蘇堤“長橋臥波”的設(shè)計(jì)理念；集交通、觀光于一體，并兼顧杭州灣水文環(huán)境特點(diǎn)。大橋平面中心線呈“S”形曲線，既保證大橋各段的橋軸線盡量與漲潮和落潮的主流垂直，減少建橋?qū)λ鞯挠绊?，又便于過往船舶安全、順利地通過。

專家指出，杭州灣大橋的“S”形橋型不僅是為了追求漂亮，而且是為了符合建造高速公路的基本要求——直段不能太長；否則，容易讓司機(jī)產(chǎn)生視覺疲勞，發(fā)生意外事故。而優(yōu)美、活潑的橋型能讓司機(jī)和乘客在行車和坐車時(shí)產(chǎn)生愉悅心理，有助于消除行車疲勞。

杭州灣大橋的建設(shè)者在離南岸14公里處的一個(gè)本來就有沉積的淤灘上，建造了一個(gè)像東海石油平臺(tái)一樣的海中平臺(tái)。施工期間，它作為海上作業(yè)人員生活基地，和海上救援、測量、通信、海事監(jiān)控平臺(tái)。大橋完全建成后，這個(gè)面積達(dá)1.2萬平方米，有2個(gè)足球場那么大的海中平臺(tái)將成為集救援、觀光、休閑于一體的大橋觀景點(diǎn)。

無礙錢江潮

杭州灣大橋全長36公里，其中正橋長32.7公里。如此長的大橋，會(huì)阻礙天下聞名的錢江潮嗎？為此，浙江省水利水電河口研究設(shè)計(jì)院，根據(jù)最新的水文資料和海底地形圖，完成了一個(gè)完全按照杭州灣海床實(shí)際而建造的巨大模型。模型的上邊界是上海市金山衛(wèi)，下邊界是浙江省蕭山的老鹽倉。與普通模型不同的是，在這個(gè)大模型中實(shí)實(shí)在在地建起了長長的杭州灣公路大橋。

利用這個(gè)巨大的模型，科研人員可以直觀地看到大橋?qū)Τ彼挠绊?，看到錢江潮的形成和發(fā)展。在這個(gè)大橋模型中，錢江潮還是在高陽山一帶起潮，在八堡、新倉一帶成為壯觀的“交叉潮”，在鹽官形成整齊的“一線潮”，在老鹽倉出現(xiàn)“回頭潮”……

經(jīng)過9個(gè)多月的專題研究，在科學(xué)測量和仔細(xì)計(jì)算后，專家得出結(jié)論：錢江潮是在高陽山一帶起潮，離大橋上游尚有30多公里，根本不受大橋影響。具體地說，在建橋前，鹽官的潮頭高度在2米至2.5米之間；建橋后，鹽官的潮頭高度的降低不會(huì)超過2厘米，肉眼完全看不出來。因此，大橋的建造對錢江潮基本沒有影響。

出于大橋安全性的考慮，杭州灣大橋?qū)ｉT為錢江潮及過往海輪留下了南北兩個(gè)大通道。這兩個(gè)通道分別寬448米和318米，通道的橋下凈空很高，北通道可通過35000噸海輪，南通道可通過3000噸以下海輪；因此，讓錢塘潮順利通過自然就不在話下了。

科學(xué)決策

杭州灣并不是很寬，為什么不能建個(gè)海底隧道呢？據(jù)專家介紹，在決定建設(shè)杭州灣跨海大橋前，確實(shí)有過這樣的設(shè)想。因?yàn)楹５姿淼劳耆皇艽箫L(fēng)、暴雨、大雪、大霧和嚴(yán)重冰凍等惡劣氣候環(huán)境的影響，能全天候通車。不過最后因?yàn)榻ㄔO(shè)資金和工期等問題，建海底隧道的方案被否決了。

建水下隧道有兩種方法：沉管法和盾構(gòu)法。杭州灣涌潮強(qiáng)、風(fēng)浪多、海水挾沙量大；如此惡劣的海床水文條件，使沉管法難以實(shí)施；而用盾構(gòu)法建如此長的隧道，建設(shè)工期很長，資金需求量更大。

此外，專家們還考慮過“橋隧結(jié)合”的方案。但是，這需要在杭州灣海床中建造規(guī)模巨大的人工島，花費(fèi)的資金將更加巨大，建設(shè)工期將更長。經(jīng)過反復(fù)比較，權(quán)衡各種方案的利弊得失后，考慮到杭州灣海床遼闊，通航凈空要求不高，兩岸拆遷工程不多，經(jīng)過橋面拉坡后，兩岸的引橋又不會(huì)很長等情況，無論是技術(shù)上還是造價(jià)比選上，建造橋梁的方案有著明顯的優(yōu)勢。

效益巨大

杭州灣跨海大橋的建成，使寧波至上海間的陸路距離縮短了120余公里。預(yù)計(jì)到2009年就可以因此節(jié)約8.3萬噸汽油，減排1.3萬噸廢氣；到2015年可節(jié)約25萬噸汽油，減排5萬噸廢氣。在通車后的十年內(nèi)，浙南地區(qū)運(yùn)輸成本將減少400億元到500億元，同時(shí)節(jié)省時(shí)間成本100億元；交通事故也將因此大為減少。

杭州灣跨海大橋工程總投資約為118億元，是國內(nèi)投資額最大的橋梁。但是僅算節(jié)能減排的貢獻(xiàn)，大橋在十年內(nèi)就可以產(chǎn)生三座大橋的投資效益，即可節(jié)省550億元到600億元人民幣。