重建热那亚大桥
在创纪录的时间内建造一座新桥来代替 2018 年热那亚坍塌的大桥,这是一项备受瞩目的工程。 所有公司和供应商均经过严格审查,因为不允许出现任何差错。
2018年8月14日早晨,一场灾难袭击了意大利西北部的热那亚市。在一场暴雨中,这座城市的莫兰迪大桥(Morandi Bridge)突然坍塌,以至于有人以为遭到了雷击。有43人在这场灾难中殒命,许多房屋和企业被毁,同时也暴露出数十年来一直存在的基础设施问题。
大桥坍塌时所拍摄的视频显示出,先是桥面弯曲,随后是缆绳脱落,一根横梁断裂,大梁扭曲,桥塔倒塌,最后是210米的中央桥段屈曲折断。30多辆轿车和3辆卡车中的乘员从45米高处垂直坠落致死,围观者尖叫声连连,在这一瞬间,空气都凝固了一般。
警示信号未被重视
从技术上讲,莫兰迪大桥是一座高架桥,而不是普通桥梁——采用斜拉结构,全长1182米,横跨热那亚的波尔切韦拉山谷(Polcevera Valley)。该桥连接了这座城市的两个地区,并形成了连接意大利和法国公路网的一部分。该桥于1967年竣工,其钢索采用预应力混凝土包覆,是工程师Riccardo Morandi 的创新设计,为此赢得了民族自豪感。
但是,1967年的交通量约为每年600万车次。到了21世纪初,这一数字已然翻了两番,大桥也开始显现出压力。由于技术上的无知和政治上的疏忽,警示信号并未引起重视。
灾难发生后,政府决心要拆除莫兰迪大桥的残存部分,取而代之的是一座安全可靠的新高架桥。热那亚著名建筑设计师 Renzo Piano 免费提供设计服务,而热那亚圣乔治大桥(Via dot to Genova-San Giorgio)的施工合同由PERGENOVA 执行, PERGENOVA 是为该项目专门成立的一个财团。
施工面临着诸多挑战
为节省时间,没有进行招标流程,但PERGENOVA 的资质无可挑剔。三家参与方分别是意大利最大造船公司Fincantieri SpA 的子公司芬坎蒂尼基础建设公司,意大利最大的工程和总承包商集团WeBuild SpA(当时称为Salini Impregilo),以及专注于交通相关基础设施的国有工程公司Italferr。
芬坎蒂尼基础建设公司专业从事复杂工程、采购,以及使用钢材的建筑项目,例如桥梁、港口设施或体育场馆等。其专业经验源于母公司悠久的造船传承。
安全始终是桥梁建设的主要考虑因素,但热那亚项目的情况对 PERGENOVA 而言,更突显了安全性的绝对优先权。供应商和分包商的选择依据则基于一流的资质,以及具有竞争力的成本和实施速度。
他们同时面临着预见到的以及意想不到的挑战。前者包括严格的时间进度和受限的施工现场。旧桥的拆除工作一直持续到2019年6月底,因为必须考虑到附近的居民情况。不可预见的复杂情况包括2019年末开始的100多天的降雨——这是一个世纪以来最大的雨季。然后是2020年初,新型冠状病毒肺炎(COVID-19)开始蔓延。
诸多创新的解决方案
芬坎蒂尼基础建设公司技术办公室负责人Lorenzo Sartori 说到:
“该桥的设计理念就是简便、安全、快速,易于生产和组装”。
该桥全长1,067米,包括19个钢筋混凝土桥跨,由18个钢筋混凝土桥墩支撑。整体设计有意令人联想到一艘船的船体,呼应了热那亚作为港口城市的角色以及这个项目的象征意义。Sartori 补充说,其公司与Renzo Piano 的合作代表了“有生之年与建筑天才一起工作的机会”。
该项目的创新包括:
- 消除许多官僚主义的障碍,从而加速完工,
- 光伏电池板产生的电能日日夜夜为照明、传感器等系统提供能源,从而降低对环境的影响,
- 特殊的除湿系统,可避免形成盐分凝结,因为长期盐分凝结会有损结构,
- 四个机器人在桥面下方的两侧连续运行。机器人负责检查、识别异常情况,一旦发现任何异常情况,则向全天候24小时运行的控制中心发送信号。
合作是成功的关键
圣乔治大桥于2020年8月3日启用,距开始施工历时仅15个月。现在判断大桥结构的性能尚为时过早,但其美观度、功能和象征意义是无庸置疑的。Sartori 认为,该项目“体现了来自不同背景的一大批人员的个人和专业经验,他们全力以赴,并展示出当每个人都为一个共同的目标而努力时可以取得怎样的成功”。
技术见解:建造具有象征性意义大桥的制胜法宝
当Nord-Lock 意大利分部总经理Luca Gheddo 和芬坎蒂尼基础建设公司技术办公室负责人Lorenzo Sartori 于2019年8月会晤时,面临的挑战十分艰巨。
计划在热那亚修建的这座新桥所需要的螺栓在应力(包括动态载荷和交通振动)影响下不能出现松动现象。
此外,这些螺栓一旦安装好,就无法频繁地进行检查——更不用说拧紧了。因此,垫圈必须在高架环境中可靠,并且需要非常适合用于盐碱环境。他们决定的解决方案是使用Nord-Lock 楔形制锁垫圈,这种垫圈利用张紧力而不是摩擦力来固定每个螺栓接头。
这种垫圈还具有极高的耐腐蚀性,即使在意大利最繁忙港口热那亚的恶劣环境条件下,也具有极强的耐用性。超过1000小时的ISO 9227 盐雾测试证明了这一结果。
根据洛帝牢集团EMEA 建筑和钢结构行业经理Frank Götz 的说法,有些工程师由于担心不符合欧洲建筑法规(EN 1090-2)的严格标准而不愿意使用。
但事实上,洛帝牢防松垫圈确实符合这些标准,同时还提高了安全性并降低了生命周期成本。
Sartori 对此深信不疑,并根据具体功能性选用了洛帝牢防松垫圈。其中一个系列帮助固定桥面边缘和桥面坡道的框架,采用楔形设计,即使暴露在桥面和坡道的强烈振动和动态载荷特性下,也能确保紧固的螺栓不会自行松动。
另外,钢结构垫圈系列专门设计用于钢结构和HV/HR 套件(用于预紧的高强度结构螺栓组件)。这类组件用在桥梁平台上,VDC(车辆动态控制)机器人在桥面的下桥面进行巡视,以发现并报告异常情况。
芬坎蒂尼基础建设公司不仅对防松垫圈的技术规格感到满意,而且对洛帝牢能够及时提供必要的认证,技术援助和产品交付的速度也赞赏有加。Gheddo 回忆道,第一批货于2020年1月交付,洛帝牢集团很高兴在这一重要而具有挑战性的项目中发挥了关键作用。
投用时间
2020年8月3日
设计师
Renzo piano
总长
1,067 米
车道
4条(外加 2条应急车道)
宽度
30.80 米
公司
芬坎蒂尼基础建设公司是世界第四大造船公司芬坎蒂尼公司的子公司
运营总部
意大利维罗纳
产品线
悬索桥,高架桥,拱桥,斜拉桥,铁路桥梁,塔式建筑,建筑结构,机场,海事工程,浮动模块化系统。