2024年04月25日 星期四
学院桥对许多人来说并不陌生，我国就是一个有着悠久建桥史的文明古国，至今仍保留着诸如赵州桥这样的千年古桥。然而，对海上大桥，你可能就知之不多，因为海上自然环境恶劣，要建造海上大桥，除需要相应的建筑材料外，还需要特殊的技术。随着科学的发展，特别是建材工业的迅速发展，人们才逐渐有能力建造海上桥梁。
海上桥梁一般采用多桥墩支承钢架式和少桥墩拉索式两种方式。因为海洋环境恶劣，风浪海流都很大，不利于修建多个桥墩，现代的跨海大桥多采用拉索式钢铁吊桥。国外的跨海大桥都采用少桥墩拉索式钢铁吊桥。
架设海上桥梁是人类大胆设想的勇敢行为。这种方法一般只适用于狭窄海域地带。博斯普鲁斯海峡是黑海的出口，是欧洲和亚洲的分界线，土耳其最大的城市伊斯坦布尔横跨海峡两岸。目前，已有两座海峡大桥连接了两岸，大桥全长1560米，中央跨度1074米。该桥1972年动工，1973年10月30日建成通车，每天可通过汽车20万辆。博斯普鲁斯海峡北接黑海，南接地中海、大西洋，地处欧洲与中亚联系之要冲，地理位置非常重要。这座大桥的建成，不仅对土耳其的经济与贸易的发展起到巨大促进作用，而且对加强欧亚的交通和贸易具有重大意义。
美国金门大吊桥，被称为世界20大奇迹之一。它横跨金门海峡，如同一条纽带，把海峡两端连接起来。金门大桥位于旧金山城，恰如艾菲尔铁塔之于巴黎，自由女神之于纽约，是城市的重要象征。
世界上最大的海上桥梁，是日本濑户内海铁路大桥。它连接日本的本州和四国，由3条海路干线组成，三线同时动工。其中两线连接本州的尾道和四国的今治，长60千米，西线共建10座巨桥。中间干线连接本州的小岛和四国的板出，长37.5千米，中间横跨5个小岛，该干线上的美亚眉山--濑户大桥长1100米，大桥大梁高出海面65米。东线长81千米，连结本州的神户和四国的鸣门，包括长1629米的鸣门大桥和世界上最长的明石开镜吊桥。
沙特和巴林于1982年11月共建跨海公路大桥，全长25千米，起点在沙特的哈布城南6千米处，终点位于巴林的贡斯拉州北部1千米处，桥面由沥青和混凝土铺砌而成，有上下4个汽车道，两侧还有人行道。
我国也有跨海大桥。例如，厦门大桥，1987年动工，1991年5月建成通车，47对矩形桥墩撑起的大桥，全长6599米，宽23.5米，双向4车道。厦门大桥所选用的预应力材料具有国际先进水平，是我国首次采用海上大直径嵌岩钻孔灌注桩施工法，首次应用滑移式钢模架设备于国内桥梁建设。
除以上介绍的已建成的海上大桥之外，西班牙的建筑专家们正在计划建造直布罗陀海峡大桥。拟建中的大桥长27千米，将把欧洲和非洲大陆连接起来。计划在海峡不超过14千米的最狭窄处，用5年时间建成。桥宽40米，有2条火车道和3条汽车道，桥距海面高100米。两个桥墩之间的距离(间距)从1200米到2400米不等。专家们认为，现在完全可以建成桥墩间距为3500米，桥墩深入海底300米的大桥。美国专家认为，现在已有能力建筑桥墩间隔跨度达5000米，桥墩深入海底达450米的大桥。
与海上桥梁类似的构造物，如栈桥、人工堤坝，在我国早已出现。青岛栈桥就属于海上桥梁，是青岛著名的风景区。至于人工堤坝，是对侵蚀海岸防护的重要手段。例如，浙江省洞头县--鹿西岛口筐栅栏式防波堤，长300多米，于1991年6月竣工，造价190万元。浙江省苍南也拟建200多米长的防波堤。据悉，山东省威海市将修建通往驰名中外的古战场刘公岛循环式跨海索道，全长2500米，建成后每年可运送游客70万人次，大大缩短进岛时间，将为威海增添一个新景点。
和架设海上桥梁一样，开凿海底隧道也是人类利用高新工程技术，开发利用海洋空间的伟大实践。
为什么要建造海底隧道呢?因为海上交通易受天气变化、港口布局的影响，船舶的运载速度，远不如铁路快捷方便。飞机当然速度快，但作为大运输量交通工具，其综合优越性也不如铁路。作为解决交通问题的一种有效方式，海底隧道大大方便货物运输，促进经济发展和科学文化的交流。海底隧道可以连接隔海地区的铁路干线和公路干线，从而达到扩展铁路运输网，提高铁路运输效能的目的。
海底隧道的施工方法有两种，一种是在海底的地下，采用钻机在海床上钻洞;另一种是沉埋管道，即将预制好的钢筋水泥管道敷设于海底，用特制的钢架将其固定在海床上。还有人提出悬浮式设想，即利用阿基米德原理，把特制的管道悬浮在海中加以固定。
全世界已经建成和计划建造的海底隧道共有20多条，如，日本的青函隧道，美国的切萨皮克湾海底隧道，澳大利亚悉尼海底隧道。美国与俄罗斯计划建造连接阿拉斯加和西伯利亚的全长90104米的白令海峡海底隧道。这些海底隧道的一个特点是，它们大多为铁路交通的组成部分，也有的是城市地铁和汽车的通道。美国的曼哈顿岛和长岛、新泽西州之间，开挖了5条海底隧道，用以汽车通行。荷兰的鹿特丹市，先后修建了3条海底隧道。在丹麦和瑞典将兴建长度为3.4千米的海底隧道，土耳其也正在筹建一条9千米长的海底隧道。
美国的旧金山湾已经建成了一段6千米长的海底隧道，并成为旧金山市高速交通网的一部分。这条隧道采用挖泥船在海面作业的方式，先在海底挖深沟，然后再修函洞。挖泥船在作业时，采用先进的激光定位，挖掘沟深4.5～25.9米。
当今世界最长的海底隧道，是日本的青函隧道。它南起青森县今别町滨名，北至北海道知内町汤里，全长53.85千米，其中有23.3千米在海底，主隧道直径11米，高9米。铺设铁路线两条，另外还有两条后勤供应辅助隧道。高速火车13分钟就可通过隧道。今天的青函隧道成了贯穿日本南北的大动脉，北海道与本州之间的交通不再受恶劣气候影响，运输能力也大大提高。日本首都东京与北海道首府之间的直快列车从而缩短了6小时。一旦爆发战争，它又是一条难以切断的海底运输线。青函隧道于1964年正式开工，1987年通车，共消耗钢材16.8万吨，水泥79万吨，总投资数十亿美元，参加工程累计人数1100多万人，每千米造价7000万美元。
日本和韩国联合建造的"日韩对马海峡海底隧道"已于1985年从日本和韩国两个方向同时开挖。这条海底隧道是东海与日本海之间的交通要道，全长250千米，隧道高4.5米，宽5米，将在海底80～300米深处通过，预期造价200亿美元。
英吉利海峡是大西洋通往北海的要冲。最狭处仅33千米，连接英国和欧洲大陆的英吉利海峡海底隧道，于1987年动工，1990年10月凿通，1993年正式通车。这项工程由3条隧道组成，两条直径各为7.6米的火车隧道和一条直径为4.8米的服务隧道，全长53千米，其中38千米在海底40米深的岩层中穿行。海底岩层由晚白垩纪的白垩、泥岩、泥龙岩、粉砂岩组成，施工难度大。施工者采用现代化的设备，从日本购置了重达1200吨的超级挖掘机，该机身长20米，铲斗转动直径为8.7米，斗齿和磨轮无比锋利，以每分钟12厘米的速度掘进。同时，采用激光技术定位导向，两岸双向同时开挖。整个工程完全采用流水作业方式，挖出的岩石土方均由传送带运走。边挖掘边加固，隧道的主骨架用拱石筑成，钢筋混凝土拱圈和壁板借助绞合架就位。随着管道的向前延伸，电缆、通风管道等同时延伸。整个工程耗资170亿美元。
我国的香港特区也修建了一条海底隧道。这条隧道铺设在香港九龙之间，长1400米，由14节长100米、直径5.4米的预应力混凝土管段互相连接起来，形成了一条海底隧道，每节管段重7500吨。这条海底隧道内铺设了双轨铁道。施工人员将这些管段先在陆地预制出来，之后运到施工现场逐段铺设。施工时，先在海底挖沟，由碎石铺平，然后用工作船将管段沉放到测定好的地段。整个工程动土50万立方米。该项工程已经顺利完工，它使香港与九龙之间的交通状况大大改善。
还有一种特殊的运输方式，即海底管道运输，在海洋空间开发利用中，也不少见。海底管道主要用途是把海底开采的油气资源通过管道输送到陆地，或者是滨海城市和临海工厂通过管道把污水排入海中，也有淡水输送管道等。目前，我国的海底管道数量还不多，但预计今后的发展速度将会很快。我国海洋石油的开发虽然处于起步阶段，但近十几年发展速度很快，随着海底油田的大量开发，输送油气的管道也会相继出现。例如，仅南海处于路由初选阶段的就有好几条，其中南海珠江口石油开发，计划铺设输油管道790千米;海南省茑歌海油气开发，计划铺设796千米的输气管道。至于排污管道，深圳市政府作为"九五"重大工程之一的污水排海管道长1682.5米，现正处于论证阶段。
