如何在水下建造一座桥

最近在纽约重建的Tappan Zee桥展示了水下建造的过程
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最近重建的Tappan Zee桥是一座长3.1英里的双跨大桥,横跨纽约的哈德逊河,连接洛克兰县和威彻斯特县。这座桥也被称为“新纽约桥”,官方命名为“马里奥·m·科莫州长桥”,耗资近40亿美元的项目于2017年8月完工,拆除了它的前身——最初于1955年完工——并于2019年初完工。

这座桥拥有多项技术成就,在需要任何重大维护之前,它的设计寿命为一个世纪。对于任何工程来说,确保这样的寿命都是一个崇高的目标,特别是当桥梁的基础是锚定在河流中的时候。

这些都提出了一个基本问题:如何在水下建造?新的Tappan Zee大桥就是一个例子。

尽管近年来商业潜水技术的进步极大地扩大了水下潜水的范围,但在水下建造东西的最好方法仍然是在陆地上建造。

为此,大多数江河、湖泊或海洋的重大建设项目依赖于围堰-巨大的波纹金属板相互锁在一起,形成你需要的任何形状。“然后你把它(围堰)压下去,它就像一个大坝,你把中间的水抽出来,”Kyle Elkins说,他是一名商业潜水员,也是太平洋海岸海洋和潜水有限责任公司的创始人。

埃尔金斯是一名潜水员,熟悉塔潘兹(Tappan Zee)这样的桥梁建造过程。他说,这样做的结果是在河底、湖床或海底建立一个干燥的工作空间。

一旦该地区干燥,施工就可以像往常一样在地面上进行,只是有一些限制。

首先,卡车不能总是进出工地,因为那是在河中央。然而,新的挑战可以带来新的创新。B0B体育平台下载在Tappan Zee大桥项目中,承包商使用了两个浮动分批工厂,按需为大桥提供混凝土供应。

新纽约大桥项目将这些60英尺长、200英尺长的驳船称为“移动操作中心”,在建造过程中提供了30万立方码的混凝土,从而在五年内从当地道路上卸下了3万辆混凝土卡车。

这些混凝土的主要用途之一是用于桥梁的基础。新的Tappan Zee桥由大约1000个独立的钢桩支撑,这些钢桩深入河床并进入下面的基岩中。

一旦木桩就位,它们就会被钢筋混凝土填满。由于变量下的土壤成分哈德森大街遗物最后一个冰河时代结束时,当超过300英尺的泥沙汇集在谷中由于冰川融化非金属桩不同大小和长度,最大的直径达到72英尺和440英尺长。

基业常青

最终产品中的每一桩都是根据其在桥架中的精确位置定制的。河的西侧对该项目提出了一个特别独特的挑战。在这里,基岩被一层巨大的淤泥和粘土所覆盖即使是最长的桩也无法穿透。相反,工程师们选择了一种不同的堆垛方式,它比标准圆柱形堆垛有更大的表面积。

增加的表面积导致了与软土更大的接触面积和流体静力力的增加,使桩体即使没有基岩也能保持固定。

一旦桩就位,施工队就会放下桥梁的钢支柱——称为“桩帽”——就位。桩帽的作用是将桩机械地联合起来,将每个单独单元的强度组合成一个单一的坚实基础。

这些桩帽还负责支撑这座桥的8座巨塔,它们现在有400英尺高,支撑着192根钢缆,支撑着桥的主跨度。

只有时间才能告诉我们,新的塔潘Zee桥是否能够实现在需要进行重大维护之前维持100年的目标。但该项目展示了在一个巨大的水体底部建造的复杂性和独创性。

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