坐标中国 | 跨越大海到底有多难?

  小新说

  回首我们这十年,中央企业打造的一系列国之重器和超级工程,从不同维度镌刻下国家发展的新坐标。9月12日,“我们这十年@坐标中国”网上主题宣传正式启动,以不断刷新的中国跨度、中国精度、中国高度、中国深度、中国力度、中国速度为经纬,聚焦党的十八大以来具有代表性的基础设施建设和科技创新重大成果,展现央企建设者攻坚克难、挑战极限的胆识、魄力与智慧。

  世界最长的跨海大桥、世界最长的公铁两用跨海大桥、世界最大跨度的跨海峡公铁两用斜拉桥、世界最高通航净空的跨海大桥,全都在中国,它们横跨广阔的海湾、海峡,组成一条条“海上天路”。今天,小新为您带来“坐标中国”系列主题片第二期,“中国跨度”之《跨越大海》

  你见过

  海上天路吗?

  它们是一种飞跃大海的超级桥梁长度可达到数十公里甚至上百公里只需一跃便可横跨广阔的海湾、海峡

  ▲全长55km的港珠澳大桥,采用桥梁与隧道相结合的跨越方式,未来在杭州湾还将建成总里程达160km的沪舟甬跨海大通道,摄影师@吴亦丹

  而在中国这种海上天路被发挥到了极致

  世界最长的跨海大桥世界最长的公铁两用跨海大桥世界最大跨度的跨海峡公铁两用斜拉桥世界最高通航净空的跨海大桥

  全都在中国

  ▲建设中的深中通道,在此处世界上最大跨度的海中钢箱梁悬索桥,伶仃洋大桥,将通过人工岛与世界首例特长双向八车道海底隧道强强联袂,摄影师@梁子

  那些曾经不可跨越的海上天堑

  宽约28km的胶州湾

  宽约65km的伶仃洋

  宽约100km的杭州湾

  都被这样的海上天路勾连起来

  真正从天堑变通途

  ▲清洲航道桥与货船、飞机的合影。摄影师@张泽坤

  那么

  我们是如何在茫茫大海上

  建造起这些超级工程?

  它们又给我们带来了什么?

  跨越大海,有多难?

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  国资小新

  中国是一个海洋大国

  3.2万公里的漫长海岸线上

  坐落着一个与众不同的地方

  ――浙江省舟山市

  组成这里的并非是连续的陆地

  而是1390个岛屿

  人称舟山群岛

  作为中国第一大群岛

  这里的交通方式必然格外不同

  西堠门大桥

  从建成的那一刻起

  就是中国跨度最大的桥梁

  并保持这项纪录长达10年

  但当我们在更加广阔的视野下来看

  会发现即便是这样的长度

  也不过是整座舟山跨海大桥全长的1/30

  包括全长近50千米的舟山跨海大桥在内

  中国的海域上

  全长超过10千米的大桥就有十余座

  而它们

  都是为了同一个使命

  ――跨越大海

  但是,跨越大海又谈何容易

  PART1超级大桥

  2001年

  岑港大桥的通车

  标志着舟山群岛与大陆连为一体的开始

  这座大桥由钢筋混凝土构成

  其梁体内置入了预先拉伸的钢绞线

  和包裹它的混凝土一起承受桥面的荷载

  让桥梁拥有更大的跨越能力

  单跨跨度达到50米

  两年后

  不远处的响礁门大桥

  更是一举将这个数字提升至150米

  但这样的跨度还不够

  跨海大桥还面临着一个重要的问题:

  通航

  单跨跨度150米的响礁门大桥

  仅能满足500吨级的船只通行

  然而面对着全球货物吞吐量第一大港

  ――宁波―舟山港

  连接舟山群岛和大陆的跨海大桥

  必须在密集的航道上

  为通行船只留出足够的空间

  修建跨度更大、桥面更高的大桥

  也就成为必然之势

  金塘大桥

  凭借620米的大跨度

  从海上重要航道上一跨而过

  桥下足以通行5万吨级的货轮

  而实现如此大跨度的秘密

  就在这两座相当于70层楼高的桥塔

  及168根倾斜的钢索之中

  这些钢索紧紧拉住梁体

  巧妙地将梁体的重力传递至坚固的桥塔

  因而得名斜拉桥

  它特殊的形态具备较强的抗风能力

  因此在绝大多数跨海大桥上

  都能见到它的身影

  当然

  这种桥型也不是万能的

  如果遇到水下地形更为复杂

  数百米的跨度无法跨越急流漩涡等时

  就势必需要一种拥有更大跨越能力的桥梁

  ――悬索桥

  西堠门大桥就是这样的悬索桥

  两道直径约为0.86米的主缆

  携带着巨大的梁体

  以1650米的跨度

  一次性跨越了湍急的危险水道

  于是

  岑港大桥、响礁门大桥、桃夭门大桥、

  西堠门大桥、金塘大桥和它们之间的连接段

  共同组成了舟山跨海大桥

  正是这样的大桥

  让宁波和舟山两座城市

  经由一条海上高速公路彼此相连

  但真正跨越大海

  仅凭一座桥还远远不够

  我们还需要一个超级组合

  PART2超级组合

  2018年建成通车的港珠澳大桥

  全长55千米

  作为世界最长的跨海大桥

  在伶仃洋海域

  它以一己之力连接香港、珠海、澳门三地

  当我们纵观这55千米

  会发现它是一个名副其实的超级组合

  在没有船只通行的区域

  不同跨度的梁桥

  顺水流蜿蜒前行

  承担起连接的使命

  在有船只通行的区域

  加入了三座斜拉桥:

  九州航道桥

  桥塔形如风帆

  寓意“扬帆远航”

  江海直达船航道桥

  桥塔如海豚跃起

  寓意“人与自然”

  青州航道桥

  桥塔如中国结一般

  寓意“三地同心”

  但作为世界上航运最繁忙的地区

  伶仃洋海域每日有超过4000艘船只穿梭往来

  还面临高达30万吨的超大型货轮通行

  远超常规桥梁所能承担的规模

  与此同时

  狭长的伶仃洋海域洋流较弱

  容易淤积泥沙

  密集的桥墩更会阻碍水流

  无疑是雪上加霜

  因此,仅凭桥的组合

  已然无法满足如此严苛的条件

  于是,一种超级组合登场了

  那就是桥梁加隧道

  桥梁一路蜿蜒

  并逐渐伸入海面以下

  而在桥梁消失的尽端

  33节巨型管道

  被一节节沉放到海底

  直到连成一条长达6.7公里的海底隧道

  它们不仅留出了足够宽阔的海面

  还大大降低了整个工程对水流的阻碍

  靠着两侧的人工岛

  海底隧道还巧妙地完成了

  与海上桥梁的过度转换

  正是这样的组合

  让这座世界上最长的跨海大桥

  成为了一条真正的“海上天路”

  今天

  这种超级组合又将创造新的奇迹

  这就是同样跨越伶仃洋

  连接广东深圳和中山两市的深中通道

  这座270米高的桥塔

  将与深圳鳞次栉比的摩天大楼一起

  构成新的城市天际线

  它也将支撑着

  跨度高达1666米的伶仃洋大桥

  成为中国海上最大跨度的桥梁

  另一边

  世界上最宽的巨型沉管

  单节重量可达8万吨

  其排水量甚至远超过满载的山东舰航母

  它们将由一艘独一无二的大船

  运至指定位置进行沉放

  组成世界上独一无二的双向八车道海底隧道

  在北斗卫星导航系统的辅助下

  长约165米的巨大沉管

  可保证毫米级的安装定位精度

  然而

  无论是巍峨宏伟的超级大桥

  还是规模浩大的超级组合

  跨越大海真正的困难

  并不只是跨度和长度的突破

  而是如何应对来自海洋自身的挑战

  PART3超级挑战

  在中国

  风力最大的地方并不是我们印象中的大西北

  而是在东南沿海地区

  尤其是福建省平潭县一带

  这里每年有超过300天都是6级以上大风天气

  被列入世界三大风口海域

  强烈的海风又带来巨大的海浪

  因此,这里一度被认为是建桥的禁区

  但是现在

  这里却屹立着我国第一座

  也是当前世界上最长的

  同时能通行公路和铁路的跨海大桥

  ――平潭海峡公铁大桥

  它又是如何克服海上的狂风巨浪呢?

  首先,它拥有足够重量

  足够刚度的桥体

  全桥的混凝土的用量

  足以修建4个国家大剧院

  面对如此庞大的桥体

  一般的风浪也就显得无足轻重了

  同时,遍布全桥的阻尼器作缓冲

  还能最大限度地吸收和消耗

  由台风、海啸等自然灾害带来的冲击

  不仅如此为了避开大风天气

  这座大桥的部分梁体

  还将在工厂提前完成制作

  再运至现场进行组装

  从而极力缩短了海上施工的时间

  例如,巨大的钢桁梁组件

  最大重量可达3400吨

  它们由近40层楼高的大型浮吊船吊装架设

  相当于一次起吊2000多辆小汽车

  用来抵御船舶撞击的防撞箱

  在建设过程中

  还被施工人员颇具智慧地用作临时施工平台

  从而提高了桥梁构件的使用效率

  当然,海洋的挑战

  还来自水面之下

  这里的海底地层基岩强度极高

  且几乎没有泥沙覆盖

  在这样的条件下

  我们又该如何将桥梁

  稳稳地“插入”裸露而坚硬的海床呢?

  想要桥梁屹立此处

  我们就必须就想办法穿透海底坚硬的地层

  为此,我国研制出重达344吨的巨型钻机

  它能在坚硬的岩层中

  钻出直径达5米的巨大孔洞

  随后,18根直径4.5米

  长60米的巨型桩基将深入孔洞

  形成根深蒂固的桥塔基础

  拥有了如此庞大的基础

  桥墩与桥塔便能扎根于此

  从而支撑着桥梁稳稳立于风浪之中

  实际上

  不仅是强风大浪和复杂的地形地质

  水深、洋流、潮汐、船舶撞击

  甚至高盐高湿的空气等等

  都会影响桥梁的寿命

  再加上对航空线路的影响

  对泥沙问题的治理

  对海洋生态的保护等等

  一座动辄数公里

  甚至数十公里长的大桥

  想要在海中屹立不倒

  建设者们就需要用智慧与创造

  逐一攻克这些挑战

  这也是为何

  建成16千米长的平潭海峡公铁大桥

  5000多名建设者用了7年

  建成24千米长的深中通道

  一万多名建设者将需要8年

  而55千米长的港珠澳大桥的背后

  从计划建设到实现通车

  更是2万多建设者

  奋战了整整15年

  那么,既然建设难度如此巨大

  建设过程如此漫长

  为何我们还要一次又一次

  想方设法跨越大海呢?

  答案其实非常简单

  当我们俯瞰伶仃洋

  虎门大桥、港珠澳大桥、深中通道

  三座几乎平行的大桥

  将粤港澳大湾区连为一体

  未来,一条沪舟甬跨海大通道

  将直接连接上海和舟山

  它将和一众跨海大桥一起形成闭环

  将整个杭州湾连为一体

  这些超级工程

  突破于无尽的大海

  最终成为了我们脚下坚实的道路

  踏上这一条条海上天路

  我们跨越的不止是大海

  更前往一个共同的未来

  本文创作团队

  撰文:叮叮 & 所长

  图片:感恩的心 设计:杨宁

  审校:昆卡

  封面摄影师:马红海 黄昆震

  海报摄影师:徐澎 朱庆祥 任玉豪

Author: HgpVEqgN