“因此,臣等拟定的桥梁选型因地制宜,对于那些河面宽阔、水流湍急、地基复杂的河段,主跨采用‘钢桁梁桥’,充分挥钢铁构架桥跨度大、施工迅捷的优势。”
吴应箕侃侃而谈道“对于那些河面较窄、岸边较浅、地基稳固,且附近有采石场的河段,引桥部分可采用石砌墩台,兼顾石拱桥坚固耐久、就地取材的优势,实现‘以钢为骨,以石为基’,既保证施工进度,又保障桥梁质量,还能降低施工成本。”
“‘以钢为骨,以石为基’,因地制宜,权衡利弊,这个思路极为周全!”
朱高燧一边认真倾听,一边微微点头,忍不住赞许道。
他顿了顿,朗声道“吴卿,你且说说具体的修建方案以及面对各种困难的应对对策。”
“回禀陛下,臣等拟定了详细的修建方案,分为基础施工、钢桥架设、材料运输三个环节,每个环节都有针对性的应对对策,确保大桥修建顺利推进。”
吴应箕躬身应道“先是基础施工环节,此乃大桥修建的核心,也是最困难的环节。”
“上都至北都段铁路,沿途不少河段的河床都是流沙质地,泥沙松软,难以承载桥墩的重量,此乃基础施工最大的难题。针对此难题,臣等拟定了两种对策,一种是沉井法,一种是气压沉箱法。”
“沉井法适用于水深较浅、流沙层较薄的河段。气压沉箱法适用于水深较深、流沙层较厚的河段。”
朱高燧微微颔,他对这两种方法都有了解。
沉井法的具体做法是在地面上预制巨大的空心石井或铁筒,这些石井或铁筒质地坚固,尺寸庞大。
预制完成后,将其吊装至指定位置,一边向井内或筒内挖掘泥沙,一边让其缓慢下沉,直至触及坚固的岩层。
随后在石井或铁筒内浇筑混凝土,夯实基础,形成坚固的桥墩地基。
这种方法施工简单,成本较低,且能够有效应对流沙河床的问题,确保桥墩地基的稳固性。
气压沉箱法的具体做法是制作一个密闭的钢铁沉箱,沉箱底部设有出入口,顶部设有通风管道与气压控制装置。
施工时将沉箱吊装至指定位置放入水中,随后通过通风管道向沉箱内压入空气,排出沉箱内的水分,让沉箱内形成一个干燥、密闭的空间,工人便可以在沉箱内进行挖掘泥沙、浇筑混凝土的作业,直至沉箱触及坚固的岩层,完成桥墩地基的修建。
这种方法虽然施工难度较大,成本较高,且对工人的技术要求较高,但能够有效应对深水、厚流沙层的问题,确保桥墩地基的稳固性,保障大桥的安全。
“其次是钢桥架设环节。”
吴应箕继续说道“针对钢桁梁桥的架设,臣等计划采用‘悬臂拼装’技术,在大桥两岸分别向河中心逐节拼装钢桁架,最后在河中心实现合龙,完成钢桥的架设。”
“为了确保架设工作顺利推进,臣等计划制造动力强劲,能够吊装沉重的钢桁架构件的大型蒸汽起重机,同时使用浮船进行钢构件的吊装,避免在湍急的河流中搭设过多的临时支撑,从而降低施工风险。”
“最后是材料运输环节。铁路修建与大桥修建需要海量的钢材、水泥、石材等材料,材料运输也是一个重要的难题。针对这个问题,臣等拟定了详细的运输方案。”
“铁轨与钢梁等钢铁构件由丹霞的钢铁厂轧制,轧制完成后通过已修通的铁路运至大桥工地附近的车站,再通过马车、蒸汽机车,转运至大桥工地。”
“若需要修建石拱桥或石砌墩台,所需的石材就地开采,若附近没有采石场,则通过内河蒸汽船或火车从远处的采石场转运至工地。”
“至于混凝土所需的水泥,则在大桥工地附近设立临时窑厂,从距离工地最近的石头山开采石灰石烧制水泥,省去水泥运输的成本与麻烦,确保材料能够及时供应,不耽误施工进度。”
朱高燧认真倾听着,时不时微微点头,脸上露出了满意的神色。
营造署在基础施工、钢桥架设、材料运输三个环节方面的对策考虑的极为周全,也很有针对性。
但是,若只有这些对策还远远不够!
尤其是钢铁防锈!
据朱高燧所知,钢铁构件容易被雨水腐蚀,若维护不当,用不了几年就会损毁,这可是关乎大桥使用寿命的大事!
于是,他朗声追问道“营造署面对严寒气候、河流湍急、材料匮乏、钢铁防锈等具体困难,有何细致的对策?”
“陛下圣明,臣等拟定了详细的应对对策,请陛下御览。”
吴应箕心中大喜,终于到了真正表现的时候了。
他从袖袋中掏出一份厚厚的方案文书,当值的内官监太监刘锦接过文书,转呈到了朱高燧手中。
就在朱高煦翻开方案的时候,吴应箕详细阐述起应对各种具体困难的对策,重点讲解了钢铁防锈的方案。
“先是严寒气候的应对对策。上都至北都段铁路沿途冬季严寒,气温极低,河水结冰,基础施工、钢桥架设都会受到严重影响,尤其是砂浆凝固、混凝土浇筑,冬季根本无法正常施工。针对这个问题,臣等拟定了两种对策。”
“其一,搭建暖棚。在大桥施工工地搭建大型的蒸汽暖棚,利用蒸汽供暖提高暖棚内的温度,确保砂浆、混凝土能够正常凝固,保障施工质量。”
“其二,合理安排施工工期。冬季严寒,施工难度大,臣等计划冬季重点进行钢铁构件的预制、材料的储备、工人的培训,以及桥梁引桥的修建,待春季气温回升、河水解冻后,再集中力量推进桥墩基础、钢桥主跨的施工,充分利用施工窗口期提高施工效率,确保施工进度。”
“对于结冰的河面,臣等计划使用蒸汽破冰船清理作业面,确保水下基础施工能够顺利推进。”
“其次,是河流湍急的应对对策。”
吴应箕越说越有劲,继续道“沿途部分大河水流湍急,搭设施工临时便桥,风险较大,且钢构件的运输、吊装也会受到水流的影响,容易生意外。针对这个问题,臣等拟定了三个对策。”
“其一,避免搭设过多临时支撑。臣等计划尽量使用浮船进行钢构件的吊装与运输,将钢构件通过蒸汽渡轮,直接运至桥墩位置,进行现场吊装,避免在湍急的河流中搭设过多的临时支撑,从而降低施工风险。”
“其二,加固施工设备。对蒸汽起重机、浮船等施工设备进行加固处理,配备足够的牵引设备,防止施工的设备被急流冲走。”
“其三,安排熟练的水手与工匠负责水上作业,同时加强安全防护,配备救生设备,确保施工人员的人身安全。”
“再次,是材料匮乏的应对对策。”
吴应箕舔了舔干裂的嘴唇,接着说道“上都至北都段铁路的部分路段远离上都、丹霞等工业区,钢材、水泥等材料,运输成本极高,且容易出现供应不足的情况。针对这个问题,臣等也拟定了三个对策。”
“其一,在远离工业区的路段建立临时轧钢厂或锻铁作坊,利用当地的铁矿、煤炭资源临时轧制小型的钢铁构件,作为补充的材料供应,进而降低运输成本。”
“其二,提前储备材料。在施工前期集中力量把大量的钢材、水泥等材料运输至各个施工工地,建立材料储备库,确保材料供应充足,避免耽误施工进度。”