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万吨混凝土浮在水面上对任何一个地面结构工程师来说都难以置信，混凝土材料浸润在水中理应承受本身体积重量沉入水下，飘在湖面上的混凝土巨物到底是如何实现浮力作用的呢？
一、世界第一浮桥SR-520公路大桥位于美国华盛顿湖上，这座浮桥作为华盛顿州520号州际公路的一部分设计使用寿命为75年，每天承担车流量高达11.5万辆，同时另设有宽14英尺的自行车人行道兼顾车行与非机动交通。
根据设计它能承受每小时140公里的强烈狂风，在百年一遇的特大风浪中也能保持桥面平稳，它的出现实现了一项人类在桥梁工程上的新高度。
华盛顿湖深处达67米，显然已经不能满足一般桥梁设置桥墩的水深条件，湖底全部由松软的淤泥土质组成这给交通枢纽建设带来极大困难。
由于淤泥层较深无法支持重型建筑物的种种压力，而硬质地层深度需要达到200米以下，普通固定桥梁在这里就难以施工也成为采用浮桥的重要原因。
浮桥作为一种独特的桥式设它的结构不依靠永久性的水下支承，因此浮桥适用于河流水深或地质条件不适合设置桥墩桥塔的地方进行建设。
为了实现混凝土构件的浮力，浮桥下方装配专门的浮器设备，参与SR-520浮桥项目的77个大型混凝土浮舟就是完成这一功能的。
二、浮桥设计理念浮动结构漂浮的特点适用于需要横跨地基条件不适宜桥墩的水上工程，其核心技术原理是利用浮舟支撑全桥重量。
浮舟制成空心结构利用密封空气或其他介质在内部产生浮力，使整个浮桥获得浮力得以漂浮，这与船只依靠船体产生的浮力原理类似。
SR-520浮桥充分利用了混凝土浮舟作为本体的浮力原理，77个浮舟为整座巨大的桥梁提供既定的浮力使其得以漂浮于湖面，就像一条架空的桥船行驶于湖面之上。
采用这一技术加上适当的衔接与锚固可实现混凝土桥梁的建设，也就是后来浮桥成功得以实现的基础，SR-520浮桥设计还采用了钢缆锚固系统来实现全桥稳定地浮在水面上。
由于浮舟本身受波浪荷载等外部影响仍有形变的可能，单凭浮力原理可能难以保证全桥的稳定性，因此需要一套连贯的锚固机制将各个浮舟相连并牢靠地锚定在湖底。
这套锚固系统以强力钢缆为主要元件，利用直径达1米的钢索将浮桥上下各处与湖底立定的巨型锚栓进行连接固定。
正是靠着这58个超大锚栓加上连接各处的微妙钢缆才使巨型混凝土浮桥得以牢靠地留守在预定水面位置，这套独特的钢缆锚固体系构成浮桥成功实施的一个技术保障。
三、运营情况与优势浮桥作为一种独特的结构形式不影响水面航运的能力是其显著优势之一，SR-520浮桥自建成以来一直兼顾公路交通流量的传输与水道船只的通行。
湖面船只经过时桥面基本保持水平稳定没有因为船舶驶近产生明显起伏，这说明它在面对不同尺寸船只接近时能维持出色的承载性能与稳定性能。
与许多基础设施项目一样，这座浮桥竣工后也需要长期的维护管理工作以保证其服务寿命，华盛顿州运输部门对浮桥采取了特殊的PPP管理模式。
这种合作模式可以充分利用社会资本通过私营公司弹性的运作机制降低管理成本，只需要制定相关政策并监督管理质量。
对于任何工程建设来说对环境的影响是一个非常重要的考量因素，浮桥本身不会像传统固定桥一样需要长期在湖底打桩作业这大大减少了对湖底环境的破坏。
浮桥采用空气密封的混凝土浮舟，底部光滑完全不会因为锚具等产生水下磨损也不会因废弃物直接掩埋污染湖水，对周边湖畔生态环境的影响也很小。
在施工过程中项目方进行了全面环境评估并控制各环节对湖水和生态的影响，SR-520浮桥能够在华盛顿湖这个生态重要的湖泊区域建设与其友好的环境保护属性不无关系。
总结：SR-520浮桥作为一座独特的跨湖浮桥工程，它采用的技术方案和管理模式是非常成功的。浮桥这样可调整和适应性强的桥型对未来类似工程是否有借鉴意义？
浮桥的出现让原本难以跨越的华盛顿湖得以建立一个重要的交通通道实现对地质条件的高效适应，相信SR-520浮桥的成功实践还会有更广泛的应用和启发作用。
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