造福於人!挑戰全球最厚的淤泥,中國工程縫合了孟加拉這個國家_風聞
大眼联盟-10-19 12:37

核心提要:
1. “一帶一路”倡議中的標誌性工程——帕德瑪大橋,縫合了被超級河流所分割的孟加拉國,聯通起了1.7億人口,為中國工程和“一帶一路”倡議帶來了輝煌的成就和極佳的口碑。
2. 帕德瑪河作為恆河和雅魯藏布江兩大河流交匯後的主河道,無論是寬度還是徑流量都很可觀。這也導致河道上遲遲沒有橋樑架起。想要跨越10公里左右的河面,只能依靠效率很低的渡輪,或是繞路數百公里,這把一億多人口的孟加拉國天然分割成東北和西南兩部分。
3. 帕德瑪河作為恆河出海的主要通道,早已超越人們傳統觀念中的黃河,成為世界上泥沙入海量最大的河流。而大橋位於臨近河流入海處,泥沙很細,淤泥層較厚。2014年,中國企業競標帕德瑪大橋工程成功。隨後開始了艱苦卓絕的超級工程。在克服種種困難之後,中國工程企業終於如期建成了大橋。
4. 隨着工程的完結,孟加拉國的地理面貌和經濟格局就此改變,10分鐘過河也讓千年擺渡史告別歷史舞台。據估計,該橋在25年內就可以收回全部成本,而為了建設這座橋所培養的孟加拉國工程人才和對中國企業的感情積累,也會為一帶一路倡議日後在孟加拉國和整個區域的推進,帶來指標性意義。
作者|唐駁虎
鳳凰新聞客户端榮譽主筆

2022年6月25日,整個南亞、東南亞地區歷史上建設難度最高的大橋,位於孟加拉國的帕德瑪大橋經過8年建設,建成通車。
這是中國“一帶一路”倡議的重要標誌性節點,更是縫合了一個被超級河流分割為兩半的世界第八人口大國,聯通起1.7億人口,善莫大哉。

帕德瑪大橋位於孟加拉國首都達卡西南40公里處,連接帕德瑪(Padma)河道兩岸的馬瓦鎮(Mawa)和簡吉拉鎮(Janjira)。
大橋全長9.83公里,跨河主橋長6.15公里;大橋上層為雙向四車道公路,下層為客貨共用單線鐵路,並有天然氣管道、電纜光纜通道等。

這座橋雖長,但在廣袤國土上已經有了無數座超級大橋的中國人看來,完全平平無奇,不就是一座長一點的普通梁橋嗎?有什麼可説的?
不不,這座橋還是挺特殊的。它的秘密藏在橋面之下,河水之下,橋墩之下,究其原因,更是因為上游的印度。如此惡劣的自然條件,使得在帕德瑪河上建橋的難度超乎外界想象。


地理環境
帕德瑪河這個孟加拉當地名字本身很不起眼。但是如果知道這就是恆河與雅魯藏布兩條世界級大河匯合後的主泓,兩河都只是帕德瑪河的上游河道,是否就能感受到這裏的壯闊呢?
總的來説,恆河和雅魯藏布江都是發源於喜馬拉雅山脈,只不過一個發源於南坡,一個發源於北坡,並且兩河最終都在孟加拉國交匯。

雅魯藏布意為“高山流下的雪水”,作為一條“天河”,自西向東流過西藏的日喀則、拉薩、林芝,然後切穿喜馬拉雅山,轉向南流,形成世界落差最深的第一大峽谷;
在經過藏南墨脱之後,進入海拔僅100來米的印度阿薩姆平原,稱為“布拉馬普特拉河”(Brahmaputra),意為“梵天之子”。流向也反轉向西,貫穿整個印度東北部地區。

在印度東北奔流700多公里後,再度轉而向南,進入孟加拉國境內,又稱為“賈木納河”(Jamuna),在瓜倫多卡德與恆河匯合,形成巨大的恆河三角洲,最後注入孟加拉灣。
雅魯藏布江全長2900公里,途徑中國、印度、孟加拉三個國家,在中國的長度是2057公里,佔了總長度的2/3。流出國境處的年均流量每秒約4425方,僅次於長江和珠江,居中國第三位。

在得到喜馬拉雅山南麓的豐沛降雨進一步補給後,雅江/布河/賈木納河與恆河匯合時,水量已經很大了,年徑流量約6180億方,相當於長江年徑流量的2/3。河道低水位時寬5-7公里,洪水時寬達11公里以上。
而恆河的年徑流量也達到了5650億方。 恆河(Ganga)從西北到東南橫貫整個印度北部,然後流入孟加拉國,最後匯合入海,長度2500公里。

恆河無論是長度還是流量都略遜於雅江,但還是以恆河命名了河口的三角洲。這是因為恆河對南亞的長久影響以及意識形態上的主觀感受。
單從流經的區域來看,恆河的流域範圍幾乎養活了南亞次大陸超過4億的人口。這4億人口產生的污水不僅把從雪山流下的“聖水”搞得極為骯髒,還製造了一個副產品:泥沙。

黃河清,改寫地理教科書
在地理教科書裏,世界年輸沙量排名前六的河流分別是:黃河16億噸、恆河14.5億噸、亞馬孫河10億噸、布拉馬普特拉河7.26億噸、長江5億噸、印度河4.35億噸。
黃河是世界含沙量和輸沙量最大的河流,這曾經是一個常識,來自上世紀前半葉(1919~1959年)最早40年的現代水文監測結果:黃河多年均輸沙量是長江的3倍,位列世界第一。

其中1933年黃河年輸沙量曾經達到過極值39億噸。這是因為經過幾千年開墾,黃河中游流經的黃土高原曾是世界上水土流失最嚴重的地區,治黃問題也困擾中華民族幾千年。
黃河干流年均含沙量達每方水38公斤,最高含沙量為每方水920公斤。在季節性支流上曾測得每方水1700公斤(每升水1.7公斤)的最高值。這衝下來的不是水,而是泥漿、泥石流。

為了治理黃土高原水土流失,減少入黃泥沙,根治黃河水害,再造生態環境。60年來,中國人在黃土高原地區先後開展了綠化造林等一系列大規模生態工程。
尤其是1998年後大力推進的退耕還林還草,以及近年來的淤地壩建設、坡耕地整治、封山禁牧,以及山水林田湖草沙等河道綜合治理工程,黃土高原生態改變成效卓著:

1980~2000年,黃河年均輸沙量下降到8億噸以下,2000~2010年快速下降到2.4億噸。黃河早已經遠遠不是世界上泥沙最多的河流了。
最近10年,黃河在水量全面恢復的情況下,年均輸沙量進一步下降到1.8億噸。與此同時,長江的年均輸沙量也下降到1.1億噸,而且還在繼續下降。

經過60年持之以恆的持續治理,中國人初步實現了“黃河清”的千古夢想,也把全球泥沙最大河流、水土流失最嚴重地區的“帽子”結結實實地甩給了印度。
所以,今天世界泥沙量最大的河流不是黃河,而是八倍於黃河的恆河;水土流失最嚴重的地區不是綠意盎然的黃土高原,而是人口爆炸的印度恆河平原。

百丈泥,淤出恆河三角洲
因為恆河平原位於熱帶季風氣候區,4億人口的活動與開墾,地表遭到強烈侵蝕,加上挖沙、取土等不合理的活動破壞河岸。恆河的泥沙是長江的3倍(現在是13倍),但水量不到長江的一半。
巨量的泥沙,加上汛期巨大的水量(恆河八九月份汛期水量是長江的90%),以及平坦的地形,導致泥沙淤積、河道寬緩。

儘管恆河在匯流之前就已經向西分出幾條單獨入海的岔流,流往印度的西孟加拉邦和加爾各答。但水量更大、同時泥沙也多的布拉馬普特拉河匯合,構成了主泓帕德瑪河。
恆河口彙集了泥沙世界第一的恆河和泥沙世界第三的布拉馬普特拉河的泥沙,兩條大河泥沙總量近22億噸,全球遙遙領先。也就誕生了世界上最大的三角洲。

恆河三角洲東西寬度可達320公里,南北長度超過500公里,總面積達6.5萬平方公里。孟加拉國也就誕生在這片土地上,這裏是地質時間與人類歷史的交集。
沉積物還在孟加拉灣的水下繼續緩慢流動,幾乎到達印度洋的赤道線,形成了一個水下液態土地——被稱為“水下三角洲”——比兩個孟加拉加起來還要大。

地理學家稱之為孟加拉扇,它是一個巨大 的沖積扇。而 在水面之上,寬闊的賈木納河和帕德瑪河沿南北方向,把孟加拉國國土一分為二。
河道寬度普遍在10公里以上,明顯寬於長江。千百年來,孟加拉人就只能靠小木船來往。所有過河的交通須依靠輪渡,車輛過河往往需等上數日。

修建橋樑將把孟加拉國東西兩部分聯結在一起,是孟加拉人民多年的夢想。1994-1998年,由韓國現代-日本三菱聯合體修建了第一座4.8公里的跨河大橋,成為南亞最長的橋樑。
但這座唯一的橋樑修在了上游的賈木納河較窄處,2000萬人口的首都達卡和五六千萬人口的西南部人口密集地區之間來往,還是只能在繞路幾百公里和坐船擺渡之間選擇。

在下游的帕德瑪河,河岸加寬到10公里以上,最窄的渡口處也寬達6公里。到了河口,乘船擺渡需要排長隊、看天氣、碰運氣,過河一切順利最快也要2個小時。
實際上往往需要5、6個小時。如果是遇上節日,排上一天也是常事。 孟加拉國人民一直夢想在這裏修一座橋。但這裏是即將出海的下游,距印度洋入海口直線距離約150公里。

水面已經非常開闊澎湃,建橋難度比賈木納河和印度中游的恆河難度高多了。更關鍵的是這裏河流三角洲淤泥深度超過100米,都是超細砂和軟黏土。
——因為流水搬運物體的重量與水流速度的6次方成正比。所以流水堆積物的顆粒大小分佈,有着越近則顆粒較大,而越遠越細小的規律。

所以這裏都是河流沖刷淤積下來的淤泥和粉砂,極其鬆軟深厚。在這樣的河牀之中,打下100多米的探樁都夠不着緻密砂層(岩層更是在河牀下幾公里處)。
在這樣的“爛泥坑”裏,如何修建起一個個穩固的橋墩,承托起數萬噸的重量?這構成了極大的技術挑戰。所以,能夠修建這座大橋的國家,只有中國。

2014年6月,中國建橋的“國家隊”——中鐵大橋局從全球40多家企業中脱穎而出,中標帕德瑪公鐵兩用大橋,項目合同額15.5億美元,摺合人民幣超100億元。
這是中國企業在海外承建的最大金額、最複雜單體橋樑工程,也是孟加拉國有史以來最大的橋樑工程。

爛泥坑裏打深樁,大急流上架長梁
如此跨度,建橋要有橋墩,而橋墩下要有承力的基礎樁。地質越是鬆軟,打下的基礎越需牢固。就像把牙籤插入豆腐裏,利用長度方向的摩擦力輔助承力,是一個辦法。
帕德瑪大橋設有40個水中主墩,在設計中,每個橋墩下是6根長達125米(世界最長)、直徑3米、重550噸的鋼樁,傾斜10度插進淤泥120米,抵達較為緻密的砂層。

這是世界上入土最深的鋼樁基礎。每根鋼樁由39段高(寬)3.2米、展長10.5米、厚6釐米的鋼板捲筒焊接而成,單樁荷載值達到14000噸。六根鋼樁共同支撐承台,如同一把“六腳凳”,總荷載達到8.4萬噸。
相比之下,建造在280米的沉積軟土之上的上海中心大廈也使用了灌注樁,單樁深86米、直徑1米,單樁荷載力2800噸。
但在進場後,對40個水中墩進行實地地質勘察時發現,有22個主橋墩的地質條件比預想的情況還要差,還要在6個傾斜樁基礎上再加1個直樁。

其中還有11個橋墩所在河牀尤為柔軟,即使加上直樁仍不夠穩固,需要進一步補強承載基礎。經過長達18個月的試樁施工實驗,不斷調整工藝,終於解決了技術難題,達到施工標準。
為降低施工高度,125.5米長的鋼樁分為長71米,重310噸的底節和長55.5米,重244噸的頂節兩節。先由1000噸浮吊起吊底節鋼樁,再安裝世界上最大的萬噸級液壓打樁錘。

相當於用10噸重的打樁錘從30米高空自由落體的能量,捶打兩到三萬下,用近7個小時先把底節鋼樁空桶下部打入河牀。 再花費近50個小時用高壓吸泥機吸走樁內泥漿,底部填充水泥漿形成混凝土封底。
然後起吊頂節,和底節對接,進行兩節焊接和焊縫探傷檢測,大約需要60個小時。最後再經過21小時的連續捶打,把整節長125.5米的完整鋼樁完全捶打進河牀泥漿之中。

而對11個基礎最差的重點橋墩,建設者還在鋼樁外層增焊壓漿槽,通過壓漿槽向樁底周圍壓注超細水泥水凝漿液,待水泥在樁底凝固後,鋼樁、水泥與河牀粉砂凝為一體,從而大大增強了大橋樁基的承載力。
這種樁底壓漿作業方法為世界首次應用。整座大橋主體部分最終共計使用了262根世界最長的基礎鋼樁,從2016年開始施工到2020年,耗時4年才全部打完。

通過把樁端打到河牀下120米足夠緻密的砂層,形成持力層(計算設計樁端承力約8300噸,同時長125米的鋼樁靠摩擦力承力約7000噸),用8.4萬噸的支撐力才支撐起了40個水中橋墩。
如此謹慎的裕量,還是因為這裏是帕德瑪河。作為恆河和雅魯藏布江的水流主泓,它的年徑流量達到12000億立方米,在全世界所有大河中水量僅次於亞馬遜河、剛果河。

每年洪水期,河水水位達12~15米,河道每秒流量超過10萬方,表面流速超過每秒4米,可以在河牀中沖刷出深度達45米以上的沖刷坑,枯水期又會全部回淤。
所以,6150米的跨河段,只安排了40個超深樁水中橋墩,上為41孔跨距150米的全焊接鋼樑。每跨重達3200噸,是世界單跨最長、最重的鋼桁梁,需用巨型浮吊整體安裝到橋墩上。

大橋在秦皇島的中鐵山橋集團生產構建 ,在孟加拉橋址建設拼裝場。由於孟加拉國濕熱高温多雨,惡劣的環境會強烈腐蝕鋼結構。為了保障塗裝質量,施工現場設置特製的塗裝車間。
經過長期的經驗積累,工藝師們總結出了最適應實際環境的油漆配方與噴漆工藝,保證了漆膜穩固。正因為他們,大橋才被建設得如此完美。

恆河水岸修堤壩,合理成本連兩岸
為了保證大橋的穩固,配套的堤壩工程也必不可少。除了印度為了搶水在上游搞的法拉卡閘,恆河在歷史上從未整治過,完全還是原始形態。
汛期河流非常兇猛,衝擊河岸;河流兩岸土質疏鬆,側蝕強烈;河流改道經常發生。鋼樁基礎、承台、墩身施工、鋼樑架設等大部分施工活動,都會受到嚴重的影響。

與大橋建設同步,中國電建集團旗下的中國水電港航公司擊敗美日韓及歐洲眾多專業疏浚公司,以11.13億美元價格中標全長13公里的帕德瑪大橋河道整治工程。
施工內容主要包括河道疏浚吹填和河岸防護護坡,工程疏浚量近1億立方米。只有治好水,約束主河道,才能保證大橋順利施工。

孟加拉國全境幾乎都是河流沖刷淤積形成的三角洲。燒製水泥需要的石灰岩、混凝土需要的粉煤灰,甚至是其他國家隨處可見的碎石塊,在孟加拉國都是稀罕物,建築材料均需海運進口。
受熱帶季風氣候影響,孟加拉每年六月中旬到十月中旬為雨季,但帕德瑪河主河 道水位從四月就開始上漲,高水位一直持續到九月底,導致每年有效施工期不足7個月。

自2014年開始施工,400多名電建港航人和孟加拉籍員工2000多人蔘與建設,四年的河道整治與六年的橋樑建設緊密結合,保障了大橋安瀾。
202 2年6月25日,帕德瑪大橋舉行了公路段通車儀式,成為孟加拉國東西交通的主通道,重塑了孟加拉國的地理面貌、經濟格局。

“10分鐘過河,千年擺渡歷史結束了!” 帕德瑪多用途橋開通一年後,孟加拉國發生了巨大的變化。一年來,該橋累計通行汽車470萬輛(日均1.3萬輛)。
過橋費營收77.4億塔卡(約5.16億元人民幣,1人民幣=15孟加拉塔卡,塔卡簡稱Tk),車均收費110元人民幣。摩托車到今年4月下旬才重新開放,兩個月通行100萬輛(日均1.5萬輛)。

大橋的通行費,摩托車定為Tk100(人民幣6.67元,原來乘船渡河需Tk400),小汽車Tk750(人民幣50元)。
在兩岸民眾大幅節約渡河費用和時間的同時,大橋管理方一年也收到了相當於5.23億人民幣的通行費,考慮到未來經濟發展和交通增長,可望在25年內收回全部建橋及護岸成本。

從帕德瑪大橋到配套的170公里鐵路幹線,到隨之而來的鐵路機車設備更新採購、帕亞港鐵路連接線(Bhanga-Payra)和鐵路電氣化項目,孟加拉國政府正在穩步推動基建工程,而這些項目都被中國企業競標成功。
至於為什麼要給孟加拉國修建工程,孟加拉國又是怎樣的一個國家,有着怎樣的歷史和未來,這裏的詳情就需要完整的一篇文章來講述了。

簡而言之,孟加拉國總體上對華相當友好,也是中國外貿企業一個理想的出口市場——1.7億正在高速發展擺脱貧困的人口,對中國產品的需求量極大。
最近20年來,孟加拉國在經濟上採取了因地制宜的策略,工業化進程較快。相比於一眾好高騖遠的國家,規劃和資金用度也是比較穩健紮實。

帕德瑪大橋建設過程中,中鐵大橋局通過直接僱傭當地工人等方式為孟國提供了超過3萬個就業崗位,聘用了2000餘名孟籍員工為工程建設服務, 包括留學中國的孟籍學生、孟國大學生等,涵蓋中層管理人員、技術人員和現場作業工人。他們將在孟國未來的基礎設施建設中發揮重要作用。

孟加拉國能搞這麼多大工程,自己的努力和中國的幫助都很重要。“中國工程師幫助我們成功建起了帕德瑪大橋,為我們打開了新世界的大門,我們心存感激。”
10年來,從倡議到實踐,共建“一帶一路”順應各國渴望共享發展機遇、創造美好生活的強烈願望和熱切期待,為世界經濟增長開闢了新空間,為國際貿易和投資搭建了新平台,為增進各國民生福祉作出了新貢獻。

從亞歐大陸到非洲、美洲、大洋洲,共建“一帶一路”正在不斷充實人類命運共同體的內涵,日益成為共同的機遇之路、繁榮之路。
鳳凰網