希腊科林斯湾里奥-安托里恩(Rion-Antirion)大桥钱建漳摘要:连接希腊大陆和伯罗奔尼撒半岛的里奥-安托里恩(Rion-Antirion)大桥采用了独特的基底土壤加固方法和基础技术,以及具有创新意义的抗震体系,使其成为当今世界上最著名的斜拉桥之一。关键词:4塔连续斜拉桥;夹杂体技术;漂浮体系:1009-6477(2004)01-0102-04:U442文献标识码:B一百万年前,希腊最南端的伯罗奔尼撒半岛还和大陆紧紧地连在一起,当时科林斯湾还没有形成。然而,经过千百万年地壳板块的演变,伯罗奔尼撒开始向南漂移,出现了现今的科林斯湾,它几乎将伯罗奔尼撒从希腊本土分割开来,形成了半岛。伯罗奔尼撒半岛上的奥林匹亚城是现代奥林匹克运动会的发祥地。目前希腊大陆西北部与伯罗奔尼撒半岛的主要通道是一条缓慢且不可靠的汽车轮渡航线,它的通行能力是1万辆/天,但是在大风和恶劣气候条件下,渡轮是无法航行的。然而,轮渡航线不久将被一座非凡的大桥所取代。Rion-Antirion大桥将使车辆通过科林斯湾的时间从45min缩短到5min,而且将不再受恶劣气候的影响。人们期望这座大桥建成后将不但方便旅行,而且将促进希腊本土与伯罗奔尼撒半岛之间的交往,使两岸的人民受益。希腊政府于1992年确定建造-运营-转让(即BOT)方式是修建Rion-Antirion大桥的最适宜的方式。在数年时间筹措必需的资金后,大桥于1997年12月开工。当2004年竣工后,Rion-Antirion大桥将成为世界上最独特的斜拉桥。大桥的主桥为4塔连续斜拉桥,由各长286m的2孔边跨和3孔长560m的主跨构成,总长2252m(见图1及图2),它和两侧的高架引桥跨越了2500m的海面。座落在海床上的主塔基础直径为90m,这是迄今为止直径最大的桥梁基得工程变得相当复杂。深水施工(65m)、深厚的软弱冲积土层、发生强烈地震的可能性、潜在的地质构造运动,对桥梁设计工程师构成了巨大的挑战。地震的威胁是由于地壳板块在史前的漂移引起的。地壳板块的运动使伯罗奔尼撒半岛从希腊大陆分离出来。伯罗奔尼撒半岛迄今仍在以每年数毫米的速度漂离希腊大陆。其结果是在该地区形成了一些可能引起强烈地震的地质断层。科林斯湾在过去的35年间共发生过3次里氏6.5级以上的强烈地震。考虑到上述情况,要求大桥能够经受2000年一遇的大地震。在这种情况下,响应波谱在海床面的地表加速度峰值为0.48g,在一秒钟内的最大加速度可达1.2g。这一波谱要求比1999年发生在土耳其的里氏7.4级的伊兹米特(Izmit)大地震相应的波谱要严格得多。规范中还要求大桥能够适应在地质断层运动中发生的垂直方向和水平方向各2m的移动。尽管大桥的设计能够经受16万t级的油轮以8.2m/s速度的撞击和强风的吹袭,设计的控制因素仍然是地震的影响。地震力会导致海床的地质状况恶化。地质调查的结果表明在海床面以下100m深度内未见基岩,进一步的调查表明甚至在海床面以下500m深度内仍然没有基岩。这意味着大桥的基础不得不座落在土层上而不是在岩石上。该土层在海床面以下,大部分厚4～7m,由无粘聚力的沙子和卵石组成。收稿日期:2003-09-匀的地层。根据地质调查得到的土壤特性,土壤的液化对设计人员来说不存在问题。然而在希腊大陆地面以下20m范围内易受土壤液化的影响,因此工程师必须将Antirion岸的高架引桥的桩基设计得管,每个主塔基础下打入150～200根这样的钢管,然后在该区域上覆盖3m厚的砾石层,然后将主塔基础放置在砾石层上(见图3)。最靠近Antirion岸的一个主塔基础不需要采用“夹杂体”加固方法,因为该处海床上已有一厚砾石层。虽然“夹杂体”有些类似于桩基础,但其性能却并非如此。由于“夹杂体”与基础没有联接,因此基础能相对于地基土发生向上和横向的位移。为了验证这一创新的土壤加固技术,人们进行了大量的数学计算,并且在法国政府设立的从事土木工程、交通运输和环境工程研究的院中进行了模型离心试验。这些试验和研究证实了基础设计的可靠性。放置在加固后的地基土上的主塔基础是一只直径90m的钢筋混凝土沉井。由于沉井的尺寸巨大,用了32根1m宽的辐条梁来增加其刚度。辐条梁长26m,在沉井中心处的高度为13.5m,逐渐降低至在沉井壁处的9m(见图4)。在沉井基础上方1基础主桥的基础形式必须适应当地的地质条件。人们对桩基础、深置沉井基础和基底土...