10月28日清晨7点不到,靠近江苏泰兴江边的常泰长江大桥5号墩旁,技术主管张凡早早来到了现场。当天,他们要完成北侧第3对28米长节段梁的拼装。就在刚刚过去的国庆长假中,5号墩上方的350米高北主塔完成封顶,至此,在建世界最大跨度斜拉桥——常泰长江大桥“四个世界首创”中的三项已经成为现实。
一个前所未有的尝试
长江上建一座双层不对称超级桥梁
10月28日上午,记者从常泰长江大桥5号墩下向上仰望,国内最大吊重双主桁桥面吊机正“左右开弓”,从钻石型桥塔两侧,同时吊起一对总重3092吨的钢桁梁。这是大桥北侧悬拼的第3对钢桁梁,起吊重量相当于42架C919的最大起飞重量之和。两侧的钢桁梁被同步提升至江面上60米的高度,与之前已安装梁段完成连接。大约中午12时左右,吊装到位,经过2个多小时校准,两侧高度差不超过1厘米。接着,建设者们开始从两侧打冲钉。在接下来的几天中,他们要用5336颗高栓将两侧钢桁梁牢牢拴紧,再进行焊接。而已完成的梁段上,斜拉索的安装也在同步进行,全桥312根斜拉索,已经安装完成48根。
与传统的桥梁不同,常泰长江大桥是世界上首座集高速公路、城际铁路和普通公路为一体的过江通道,主跨1208米的主航道桥为世界最大跨度斜拉桥,350米高桥塔为世界最高斜拉桥塔。它的上层桥面为双向6车道高速公路,下层桥面一半是两线城际铁路,另一半是普通公路。
如何能保证这样一座不对称结构的“偏心桥”站得稳?对桥梁设计和建设都是前所未有的考验。因为,公路与铁路的恒载区别很大,铁路侧比公路侧约重11吨/米,比8个车道的汽车还要重。为解决“两个肩膀”不一样重的问题,桥梁设计和建设者们一方面尝试采取轻型化铁路桥面系结构,一方面采用两侧不同的索力来平衡恒载差值,并对基础与主塔均设计了平衡调整措施,从而很好地控制了横向变形差,更加适应高速铁路行车平顺性要求。可以说,公路、铁路的非对称布置方案及相应的结构处理措施,是一项重大的创新。
“常泰长江大桥于2019年10全面开工建设,计划于2025年上半年建成通车。”江苏省交通工程建设局常泰长江大桥建设指挥部现场指挥长李镇介绍,截至目前,大桥“四个世界首创”中的台阶型沉井基础、空间钻石型桥塔、核芯混凝土索塔锚固结构等三个项目均已实现。下阶段,全体施工人员将围绕建设目标任务,优质安全高效推进工程施工,以“大项目”撑起高质量发展“硬脊梁”。
一个迈向“无人区”的挑战
连接3市,打造“世界第一跨”
长江奔流向海,越往入海口,江面愈加宽阔。在张家港、靖江和如皋之间,世界最大跨径悬索桥——张靖皋长江大桥已经完成了索塔基础施工。
10月27日,随着最后一个一字型钢箱槽段混凝土顺利浇筑完成,主桥南锚碇支护转结构复合地连墙76幅一期槽段全部施工完成,二期钢筋笼槽段也进入收官阶段。作为悬索桥“扎稳马步”的“大秤砣”,锚锭的施工至关重要。张靖皋长江大桥主桥南锚碇基础长110.05米,宽75.05米,地连墙厚1.55米,外围双层地连墙深83米。锚碇地连墙首次采用新型排插式刚性接头工艺,施工难度堪称目前国内乃至全球地连墙领域的“天花板”,诸多工艺无例可循。
“张靖皋长江大桥是名副其实的世界第一跨”, 江苏省交通工程建设局张靖皋长江大桥建设指挥部现场指挥长李洪涛对记者说,目前世界上已建最大跨径桥梁是2022年建成通车的土耳其恰纳卡莱大桥,主跨2023米。张靖皋长江大桥南航道桥跨度达到2300米,跨径增加了277米,也是国内首座跨度突破2千米大关的桥梁,由于桥梁建设者们已经不能从传统的“路径依赖”中获取关键技术和经验,这座“世界第一跨”大桥已然进入了“桥梁建设无人区”。
李洪涛介绍,大桥建设者们以2300米级超大跨悬索桥建设所需设计、施工、运维技术为核心,对静动力特性及安全控制技术、新型结构体系、新材料及新型关键结构、桥梁工业化与智能化建造、桥梁建养一体化、超大跨悬索桥设计标准六大方面70多项创新技术开展科技攻关。这些攻关成果有力支撑了大桥设计和施工,并将最终形成主缆自平衡体系、钢箱—钢管约束混凝土组合索塔、支护转结构复合地连墙锚碇基础、自行走装配式索鞍、智能感知可更换锚固体系、全桥一体化智能防腐体系等六项“世界首创”。
座座江苏桥
向世界展示“中国建造”非凡实力
大江奔涌,时代向前,桥梁工程的每一次突破,是建设环境和客观条件馈赠给建设者挑战记录的机遇,更是建设者们与时俱进、勇攀高峰的气魄、脚踏实地的奋进。
“近年来,随着经济的蓬勃发展,江苏加快推进跨江大桥的建设,不断突破桥梁建设新高地,展现了交通强国路上的江苏实力。” 桥梁工程专家、中国工程院院士秦顺全评价道。
秦顺全院士主持过多座世界级桥梁的设计工作,其中也包括不少江苏的桥梁。给他留下深刻印象的是,随着技术进度,桥梁服务于新时代高速、快捷、绿色、智能的交通方式的能力更强了。跨江大桥搭载市政道路、普通公路、高速公路以及地铁、货运铁路、高速铁路不同交通方式过江,有的甚至是“二合一”“三合一”复合功能过江,这对于集约节约化利用过江通道资源,构建综合交通运输体系具有极大的意义。在共推长江大保护背景下,桥址选线、建设方案更加注重生态环保,工业化、装配化、智能化的水平更高,施工过程更加绿色、低碳,全寿命周期的建管养一体化更为完善。
“江苏所处的长江下游水面宽阔,为世界上著名的黄金水道。在向深水、超大跨方向不断发展的过程中,江苏的世界级桥梁不断涌现,比如世界首座超千米铁路斜拉桥沪苏通长江大桥,世界首座超千米铁路悬索桥五峰山长江大桥,世界第一跨度斜拉桥常泰长江大桥,世界第一跨度悬索桥张靖皋长江大桥等等。”他举例道。在此过程中,建设者们坚持以问题为导向,在超大跨径桥梁的新体系、新结构、新材料、新工艺、新设备等方面上进行了诸多晚原创性、首创性的探索和革新,在规范、理论、计算方法上进行了突破性的研究,对施工工法、大型设备开展了集中研发,“产、学、研”共同发力,在桥梁大国向桥梁强国转变上作出了江苏贡献。
回首半个多世纪,从南京长江大桥,到后来400公里长江江苏段上先后架起一道道现代化桥梁,每一座穿江巨龙,都推动着中国建桥技术快步前行。如今,江苏10条过江通道同时在建,5座为桥梁形式过江,每座大桥都成为向世界展示“中国建造”非凡实力的重要窗口,它们用实践证明了中国建桥技术从跟跑、并跑正迈向世界范围内的全面领跑。
扬子晚报/紫牛新闻记者石小磊 笪越
摄像 陈金刚 朱君贤 于房浩 王涛
剪辑 马斌
校对 李海慧