从海岛到连续公路
法赫德国王大桥把巴林岛与沙特阿拉伯大陆连成一条约二十五公里的公路通道,沿线经过乌姆纳桑岛。它由五座桥梁和七段填砂堤道组合而成,桥下保留船舶通行空间。这里所说的“大桥”,实际上包括海上桥跨、堤道及岛上道路,而非一座连续架空的桥梁。
两国于1981年7月8日缔结建设协议。联合国西亚经济社会委员会在1987年对上一年的调查中,将这项耗资接近十亿美元、由沙特承担资金的四车道工程列为区域合作项目。对巴林而言,它提供了直接通往大陆的公路联系,也把运输、边境手续和日后养护变成两国必须共同安排的事务。
设计方案与海上装备
材料研究者Bijen记载,1981年5月建设合同由荷兰Ballast Nedam与沙特Bandar Ballast Contractors共同承接,桥梁采用Ballast Nedam Engineering提出的替代设计。承包方另组织耐久性研究组,邀请承包企业、伦敦Sandberg公司、荷兰Intron研究机构等方面的专家参与,检讨材料要求能否满足海湾环境。
大量构件在海上定位,需要专门的运输、钻孔和起重装备。“Buzzard”与“Stork”自升式平台承担桥墩钻孔任务,“Ibis”运输起重船负责重型桥段吊装,另有浮式混凝土工厂、起重驳船和补给船配合。这批装备在鹿特丹集结,分批用重载船和半潜驳船运往巴林;海上施工因此还依赖跨洋调运和现场船队的组织。
在软弱基岩中建立支承
首席设计工程师J. Y. Tonnisen与代尔夫特土力学研究人员的论文,记录了基础设计如何依靠勘察和试验推进。两座自升式平台在各桥墩位置钻孔,累计钻探超过十公里。海床表层沉积物下的基岩强度和变形特性,需要逐处确认,不能只按海水深度决定基础。
其中四座桥采用直径三点五米的空心预应力混凝土圆筒,将基础桩和墩身合为一体,再灌浆固定在预钻的基岩孔中。最靠近巴林的一座桥改用沉箱,以免穿透当地淡水含水层。设计者还以全尺寸加载试验核对水平位移和沉降计算,发现某些较深嵌岩桩若按完全刚体计算,会低估横向位移。
参考:[3]
盐分侵蚀与长期维护
海湾中的混凝土要承受海水、盐雾和反复干湿变化。工程采用高矿渣含量水泥、低水灰比、较厚的钢筋保护层,并在桥墩潮汐和浪溅区域施加环氧涂层。目标使用年限设为七十五年,但达到这一目标仍有赖于检查和维护。
2008年的材料研究报告指出,三座桥的箱梁局部出现盐结晶造成的表层剥蚀,研究者据氯离子分布比较两种修复方案:清洗、填补后涂覆环氧层,以及先移除部分含盐混凝土、以喷射混凝土补回再封闭表面。模型预测用于选择维护办法,并不意味着已经证明所有桥段都能无维修使用七十五年。
参考:[5]
通车以前先建立共同管理
1985年12月25日,两国签署设立沙特—巴林大桥管理机构的协议,1986年1月12日生效。机构具有法人地位,总部设在达曼,管理委员会八席由沙特和巴林各任命四人。其职责包括运营、维护和开发通道,收费标准则须与两国政府商定。
协议把组织开办和长期收入分开处理:开始收费以前,两国提供必要经费,随后按约逐步返还;运行后的收入来自车辆通行及设施使用收费。委员会审批预算、聘请外部审计人员,并向两国政府提交年度工作报告。执行层由总干事领导,配置承担技术、管理、维护和收费工作的人员。由此,建成的桥面与保障其持续运行的组织同时获得了制度基础。
参考:[6]
开放交通与边境协调
1986年11月,通道向私家车和公共汽车开放。西亚经济社会委员会翌年报告仍把商用车辆开放写成1987年初的安排,并观察到沙特东部居民和外籍人员赴巴林的周末旅游迅速增加。公路使短程跨海往返更加便利,但不同车种的开放阶段不能混为一谈。
共同管理也没有消除边境。1985年协议要求两国有关机关协调工作,同时保留护照、海关及安全事务的法律权限;双方还须以人数相等的常设单位定期协商,处理通道运行中的衔接问题。法赫德国王大桥因此既是连接两岸的工程,也是车辆、旅客和管理机关共同使用的跨境设施。其效果取决于桥梁可用性,也取决于通行手续和维护安排能否持续协作。