□ 本文发布于
2009-03-02 13:38:39
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百岁名桥水路归位 外滩改造修旧换新
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本报记者 丁化 通讯员 盛芳
始建于1907年的上海外白渡桥去年4月暂别公众视线，进入上海民生路码头进行上部结构修缮与保养。在随后的近10个月里，同时对下部结构墩身进行重建，以满足桥梁结构继续使用50年的设计要求。今年2月26日下午1时，经过上海城建隧道股份的建设者以及各方工程人员连续两天顶风冒雨的奋战，这座上海第一座钢结构桥的南跨桥体成功借助“涨潮”重回原址，与前一天已经完成“复位”的北跨桥体准确而牢固地连接在一起。
“回家”后的外白渡桥令不少上海市民感到“看起来外观没什么变化，感觉上更坚固了”。事实也是如此吗？新的外白渡桥哪里变了？哪里没变？记者为此进行了走访。
记者了解到，整个外白渡桥保护工程分为上部结构大修和下部结构重建两部分。上部钢桁架部分是在 “修旧如旧”的前提下，保持原有结构形式不变，重点是采用传统工艺对锈蚀严重部位进行加固及更换。下部结构重建的重点内容是改善老桥墩的桩基础及承台的结构形式，以保证盾构穿越的技术要求。
如果说上部结构大修侧重于“修旧如旧”，下部结构的重建可以称得上是“升级换代”。
老工艺、新材质确保名桥风采依旧
据了解，在弄清楚外白渡桥的“身体状况”后，根据总体修旧如旧、避免大面积更换构件的原则，上海市政设计总院提出了富有针对性的修缮实施方案，并请专家组多次优化方案和技术审定，于去年10月中旬正式展开桥梁上部桁架的修缮工作。据桥梁修缮技术人员介绍，钢桁架大修主要包括纵横梁的局部更换及补强加固、两侧人行道下的托架加固、病害铆钉更换等11个项目，在完成了相关构件的加固或更换后，还进行了全桥钢结构喷砂除锈和涂装工作，要确保桥梁再次展现在人们面前时，是一座风采依旧的百年名桥。
据悉，外白渡桥的修缮施工由上海船厂实施，而颇具特色的铆钉工艺则请来了中铁六局和中铁山海关桥梁集团的22个师傅现场操作，其中更换铆钉６万多个，其中桥面系盆板固定就使用铆钉27324个。而钢材、铆钉等原材料，在使用前则经过复试，以保证桥梁的外观不变，内在质量达到设计要求。
（下转第2版）
做足科技文章 “升级”桥梁下部结构
据隧道股份外滩项经部总工季强介绍，在近150年的风风雨雨中，外白渡桥经过三次改建重造，从最初简单的韦尔斯桥木桥，发展至目前的下承式钢桁梁结构桥，长度也由以前的137.16米缩短至目前的104.3米，由于从上个世纪初至今，桥墩及周边的防汛墙经过多次修补，桥梁沿线均留下了大量不同形式及长度的木桩、板桩和花岗岩、混凝土构筑物，为今天的桥墩改造重建留下了不小的难题。
为此，建设者动足脑筋，利用新技术、新工艺逐一解决了桥墩重建过程中的一个个施工难题。
一是引进超长卢森堡拉森钢板桩，打设围堰，确保俄领馆纹丝不动。
北桥墩施工场地狭小，周边环境相当复杂，既有以前造桥遗留的大量构筑物，又有像上海大厦和浦江饭店等百年建筑，特别是俄罗斯驻沪总领事馆距基坑边线不足2米，基坑开挖存在相当大的施工风险，稍有不慎即会引起重大社会反响和外事风波，对现有的基坑开挖技术不啻是一项挑战。
为确保基坑开挖万无一失，施工方从卢森堡阿塞洛引入U型24米长的拉森钢板桩做围堰，此类钢板桩强度高，重量轻，具有更易沉桩的拉森锁口，隔水性良好，静力学特性比较适合特种基坑的开挖支护及防渗要求。2008年10月初基坑开挖完成后，根据同步监测的数据结果分析，开挖对俄领馆的影响微乎其微。
二是引入新型贝诺特灌注桩缩短项目工期。桥台改造时，因一百年前施工工艺落后的原因，三个桥墩台地下15米范围内均遗留下大量的地下构筑物，两个边墩主要是木板桩、钢围檩、大量的花岗岩基础和老的墩身结构。陆上部分围护桩设计采用18米深的钻孔灌注桩，桩数超过100根。按照传统工艺施工，首先要采用全回转钻机清障，然后进行土方回填，最后再进行钻孔桩施工，一道工序耗时在3天以上。考虑到外白渡桥移桥改建的紧迫性，施工时通过调研，引入了贝诺特灌注桩这一全新的工法，即利用改良型的全回转钻机进行清障施工，清障结束后，不再按传统工艺进行回填土，而是在全回转钻机钢套筒的保护下直接进行钢筋笼的吊放和混凝土的浇灌。与传统工艺相比，3道工序一次性完成，不但加快了成桩的施工进度，成桩质量也有很大提高，并且灌注混凝土是在钢套筒的保护之下进行，不再是取土作业，对周围管线和建筑物的影响也比较小。利用贝诺特灌注桩施工基坑围护结构这一施工工法，在上海建筑领域也属首次。
三是探索“潜水气浮拔桩法”清除中墩水下围护木桩群。
与两侧桥墩不同，中间桥墩周围遗留了大量的方木桩和方板桩，隧道股份的建设者在翻阅了大量一百年前的老图纸后，从施工技术上推测出其为中墩建造时土围堰复合体系中的木桩。新桥墩施工，首先要清除这些分布在水下淤泥之中的桩群。施工计划采用水上起重船进行拔桩作业，由于木桩镶嵌在河道里长达百年，与河道泥沙混成一体，存在起拔力小等问题，因此拔桩效果不尽理想。施工人员想出了“潜水气浮拔桩法”解决了这一施工难题。施工时首先利用潜水员潜至水下，利用高压水枪将桩头完全暴露出泥沙表面，再套上钢丝绳；起拔时起重船起拔力达不到拔桩要求，就在船两侧加上密封气囊，需要起拔的时候利用空压机充入空气，增加船体的浮力从而增加起拔力。方案成型后，施工人员在不足一个月的时间内顺利地清除完了水下近800根遗留木桩。
四是设计超大型钢壳沉井解决水上施工难题。中墩墩身重建施工完全属于水上作业，施工前首先要隔断施工场地内的苏州河水流。项目进入了艰难的抉择阶段：土工围堰费时费力，更严重的是会影响苏州河水质及航道；而采用钢壳沉井作为围护结构又面临着前所未有的压力：因苏州河河口淤泥层较厚且水流较急，而且，外白渡桥段水下地形复杂，在不到120米的河道内，上游有吴淞路闸桥及闸底板，下游有“卧底”的河口水闸及防撞栏，两侧有亲水平台和防汛墙，施工区域像极了苏州河口的“喉咙”，在走访了内河航道多家单位的资深专家后，了解到苏州河河道内采用钢壳沉井还没有很顺利的成功先例，况且钢壳沉井重量达到500吨，对吊装、安放均是一道鬼门关式的考验。施工人员结合现场的实际情况，通过大量的分析研究和方案讨论，详细比选各路专家的意见和建议，决定采用钢壳沉井围护方案。8月18日，重达500吨的巨型钢壳沉井在两部大型浮吊的配合下成功吊装到位，此后在钢壳沉井的保护之下，各道后序工序施工均计划高效进行。
修旧如旧和升级换代相得益彰
“回家”后的外白渡桥令不少上海市民感到“看起来外观没什么变化，感觉上更坚固了”。这说明，建设者们的心血没有白费：上部结构的“修旧如旧”很大限度地保留了百年名桥的历史风貌，而下部结构的重建赋予了这个“百岁老人”以年轻的“筋骨”，以更强健、更稳固的姿态继续为上海交通贡献力量——对于此次外白渡桥的保护和修缮工程而言，真可谓修旧如旧和升级换代相得益彰。
季强告诉记者，外白渡桥回归原位后，外滩通道“通泰号”14.27米超大直径土压平衡盾构将自北向南依次从三个桥墩承台下穿越，直至福州路接收井，完成外滩通道的交通改造。盾构穿越过程中，盾构机与新建桥梁桩基础基本上是擦肩而过，最小的距离均不足1米。
另外，老桥复位后，接下来要进行随桥过河的公用管线埋设、桥面车行道的混凝土及沥青铺设、人行道木质地板铺装、桥上照明安装，以及桥铭牌恢复等等。据悉，外白渡桥再度恢复通行功能，要等到今年4月份。
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