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2009-03-02 13:38:39
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百歲名橋水路歸位 外灘改造修舊換新
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本報記者 丁化 通訊員 盛芳
始建于1907年的上海外白渡橋去年4月暫別公眾視線，進(jìn)入上海民生路碼頭進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)修繕與保養(yǎng)。在隨后的近10個月里，同時對下部結(jié)構(gòu)墩身進(jìn)行重建，以滿足橋梁結(jié)構(gòu)繼續(xù)使用50年的設(shè)計要求。今年2月26日下午1時，經(jīng)過上海城建隧道股份的建設(shè)者以及各方工程人員連續(xù)兩天頂風(fēng)冒雨的奮戰(zhàn)，這座上海第一座鋼結(jié)構(gòu)橋的南跨橋體成功借助“漲潮”重回原址，與前一天已經(jīng)完成“復(fù)位”的北跨橋體準(zhǔn)確而牢固地連接在一起。
“回家”后的外白渡橋令不少上海市民感到“看起來外觀沒什么變化，感覺上更堅固了”。事實也是如此嗎？新的外白渡橋哪里變了？哪里沒變？記者為此進(jìn)行了走訪。
記者了解到，整個外白渡橋保護(hù)工程分為上部結(jié)構(gòu)大修和下部結(jié)構(gòu)重建兩部分。上部鋼桁架部分是在 “修舊如舊”的前提下，保持原有結(jié)構(gòu)形式不變，重點是采用傳統(tǒng)工藝對銹蝕嚴(yán)重部位進(jìn)行加固及更換。下部結(jié)構(gòu)重建的重點內(nèi)容是改善老橋墩的樁基礎(chǔ)及承臺的結(jié)構(gòu)形式，以保證盾構(gòu)穿越的技術(shù)要求。
如果說上部結(jié)構(gòu)大修側(cè)重于“修舊如舊”，下部結(jié)構(gòu)的重建可以稱得上是“升級換代”。
老工藝、新材質(zhì)確保名橋風(fēng)采依舊
據(jù)了解，在弄清楚外白渡橋的“身體狀況”后，根據(jù)總體修舊如舊、避免大面積更換構(gòu)件的原則，上海市政設(shè)計總院提出了富有針對性的修繕實施方案，并請專家組多次優(yōu)化方案和技術(shù)審定，于去年10月中旬正式展開橋梁上部桁架的修繕工作。據(jù)橋梁修繕技術(shù)人員介紹，鋼桁架大修主要包括縱橫梁的局部更換及補(bǔ)強(qiáng)加固、兩側(cè)人行道下的托架加固、病害鉚釘更換等11個項目，在完成了相關(guān)構(gòu)件的加固或更換后，還進(jìn)行了全橋鋼結(jié)構(gòu)噴砂除銹和涂裝工作，要確保橋梁再次展現(xiàn)在人們面前時，是一座風(fēng)采依舊的百年名橋。
據(jù)悉，外白渡橋的修繕施工由上海船廠實施，而頗具特色的鉚釘工藝則請來了中鐵六局和中鐵山海關(guān)橋梁集團(tuán)的22個師傅現(xiàn)場操作，其中更換鉚釘６萬多個，其中橋面系盆板固定就使用鉚釘27324個。而鋼材、鉚釘?shù)仍牧希谑褂们皠t經(jīng)過復(fù)試，以保證橋梁的外觀不變，內(nèi)在質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求。
（下轉(zhuǎn)第2版）
做足科技文章 “升級”橋梁下部結(jié)構(gòu)
據(jù)隧道股份外灘項經(jīng)部總工季強(qiáng)介紹，在近150年的風(fēng)風(fēng)雨雨中，外白渡橋經(jīng)過三次改建重造，從最初簡單的韋爾斯橋木橋，發(fā)展至目前的下承式鋼桁梁結(jié)構(gòu)橋，長度也由以前的137.16米縮短至目前的104.3米，由于從上個世紀(jì)初至今，橋墩及周邊的防汛墻經(jīng)過多次修補(bǔ)，橋梁沿線均留下了大量不同形式及長度的木樁、板樁和花崗巖、混凝土構(gòu)筑物，為今天的橋墩改造重建留下了不小的難題。
為此，建設(shè)者動足腦筋，利用新技術(shù)、新工藝逐一解決了橋墩重建過程中的一個個施工難題。
一是引進(jìn)超長盧森堡拉森鋼板樁，打設(shè)圍堰，確保俄領(lǐng)館紋絲不動。
北橋墩施工場地狹小，周邊環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，既有以前造橋遺留的大量構(gòu)筑物，又有像上海大廈和浦江飯店等百年建筑，特別是俄羅斯駐滬總領(lǐng)事館距基坑邊線不足2米，基坑開挖存在相當(dāng)大的施工風(fēng)險，稍有不慎即會引起重大社會反響和外事風(fēng)波，對現(xiàn)有的基坑開挖技術(shù)不啻是一項挑戰(zhàn)。
為確�；娱_挖萬無一失，施工方從盧森堡阿塞洛引入U型24米長的拉森鋼板樁做圍堰，此類鋼板樁強(qiáng)度高，重量輕，具有更易沉樁的拉森鎖口，隔水性良好，靜力學(xué)特性比較適合特種基坑的開挖支護(hù)及防滲要求。2008年10月初基坑開挖完成后，根據(jù)同步監(jiān)測的數(shù)據(jù)結(jié)果分析，開挖對俄領(lǐng)館的影響微乎其微。
二是引入新型貝諾特灌注樁縮短項目工期。橋臺改造時，因一百年前施工工藝落后的原因，三個橋墩臺地下15米范圍內(nèi)均遺留下大量的地下構(gòu)筑物，兩個邊墩主要是木板樁、鋼圍檁、大量的花崗巖基礎(chǔ)和老的墩身結(jié)構(gòu)。陸上部分圍護(hù)樁設(shè)計采用18米深的鉆孔灌注樁，樁數(shù)超過100根。按照傳統(tǒng)工藝施工，首先要采用全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)清障，然后進(jìn)行土方回填，最后再進(jìn)行鉆孔樁施工，一道工序耗時在3天以上�？紤]到外白渡橋移橋改建的緊迫性，施工時通過調(diào)研，引入了貝諾特灌注樁這一全新的工法，即利用改良型的全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行清障施工，清障結(jié)束后，不再按傳統(tǒng)工藝進(jìn)行回填土，而是在全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鋼套筒的保護(hù)下直接進(jìn)行鋼筋籠的吊放和混凝土的澆灌。與傳統(tǒng)工藝相比，3道工序一次性完成，不但加快了成樁的施工進(jìn)度，成樁質(zhì)量也有很大提高，并且灌注混凝土是在鋼套筒的保護(hù)之下進(jìn)行，不再是取土作業(yè)，對周圍管線和建筑物的影響也比較小。利用貝諾特灌注樁施工基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)這一施工工法，在上海建筑領(lǐng)域也屬首次。
三是探索“潛水氣浮拔樁法”清除中墩水下圍護(hù)木樁群。
與兩側(cè)橋墩不同，中間橋墩周圍遺留了大量的方木樁和方板樁，隧道股份的建設(shè)者在翻閱了大量一百年前的老圖紙后，從施工技術(shù)上推測出其為中墩建造時土圍堰復(fù)合體系中的木樁。新橋墩施工，首先要清除這些分布在水下淤泥之中的樁群。施工計劃采用水上起重船進(jìn)行拔樁作業(yè)，由于木樁鑲嵌在河道里長達(dá)百年，與河道泥沙混成一體，存在起拔力小等問題，因此拔樁效果不盡理想。施工人員想出了“潛水氣浮拔樁法”解決了這一施工難題。施工時首先利用潛水員潛至水下，利用高壓水槍將樁頭完全暴露出泥沙表面，再套上鋼絲繩；起拔時起重船起拔力達(dá)不到拔樁要求，就在船兩側(cè)加上密封氣囊，需要起拔的時候利用空壓機(jī)充入空氣，增加船體的浮力從而增加起拔力。方案成型后，施工人員在不足一個月的時間內(nèi)順利地清除完了水下近800根遺留木樁。
四是設(shè)計超大型鋼殼沉井解決水上施工難題。中墩墩身重建施工完全屬于水上作業(yè)，施工前首先要隔斷施工場地內(nèi)的蘇州河水流。項目進(jìn)入了艱難的抉擇階段：土工圍堰費時費力，更嚴(yán)重的是會影響蘇州河水質(zhì)及航道；而采用鋼殼沉井作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)又面臨著前所未有的壓力：因蘇州河河口淤泥層較厚且水流較急，而且，外白渡橋段水下地形復(fù)雜，在不到120米的河道內(nèi)，上游有吳淞路閘橋及閘底板，下游有“臥底”的河口水閘及防撞欄，兩側(cè)有親水平臺和防汛墻，施工區(qū)域像極了蘇州河口的“喉嚨”，在走訪了內(nèi)河航道多家單位的資深專家后，了解到蘇州河河道內(nèi)采用鋼殼沉井還沒有很順利的成功先例，況且鋼殼沉井重量達(dá)到500噸，對吊裝、安放均是一道鬼門關(guān)式的考驗。施工人員結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，通過大量的分析研究和方案討論，詳細(xì)比選各路專家的意見和建議，決定采用鋼殼沉井圍護(hù)方案。8月18日，重達(dá)500噸的巨型鋼殼沉井在兩部大型浮吊的配合下成功吊裝到位，此后在鋼殼沉井的保護(hù)之下，各道后序工序施工均計劃高效進(jìn)行。
修舊如舊和升級換代相得益彰
“回家”后的外白渡橋令不少上海市民感到“看起來外觀沒什么變化，感覺上更堅固了”。這說明，建設(shè)者們的心血沒有白費：上部結(jié)構(gòu)的“修舊如舊”很大限度地保留了百年名橋的歷史風(fēng)貌，而下部結(jié)構(gòu)的重建賦予了這個“百歲老人”以年輕的“筋骨”，以更強(qiáng)健、更穩(wěn)固的姿態(tài)繼續(xù)為上海交通貢獻(xiàn)力量——對于此次外白渡橋的保護(hù)和修繕工程而言，真可謂修舊如舊和升級換代相得益彰。
季強(qiáng)告訴記者，外白渡橋回歸原位后，外灘通道“通泰號”14.27米超大直徑土壓平衡盾構(gòu)將自北向南依次從三個橋墩承臺下穿越，直至福州路接收井，完成外灘通道的交通改造。盾構(gòu)穿越過程中，盾構(gòu)機(jī)與新建橋梁樁基礎(chǔ)基本上是擦肩而過，最小的距離均不足1米。
另外，老橋復(fù)位后，接下來要進(jìn)行隨橋過河的公用管線埋設(shè)、橋面車行道的混凝土及瀝青鋪設(shè)、人行道木質(zhì)地板鋪裝、橋上照明安裝，以及橋銘牌恢復(fù)等等。據(jù)悉，外白渡橋再度恢復(fù)通行功能，要等到今年4月份。
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