鋼鐵長虹躍大江 探秘“世界第一跨”的創新密碼
中新網蘇州6月27日電(記者 左宇坤)盛夏的江風掠過稻田,彎腰勞作的農人與高聳的索塔隔空相望。在世界最大跨度懸索橋——江蘇張靖皋長江大橋的施工現場,南塔正日拱一卒、向上生長,一條鋼鐵巨龍正在長江之上蓄勢騰飛。
一座大橋的建設,不僅展現著我國橋梁業的科技硬實力,更蘊藏著工程師精神、環保理念與嚴謹態度等軟實力。以張靖皋大長江橋為代表的中國橋梁,從跟跑、并跑到領跑,已不僅是技術指標的超越,更是一種將天塹變通途的大國自信。

破浪啟航,再跨長江的“世紀工程”
站在世界最高的懸索橋索塔之下,你可以清晰感受到,這不是普通的橋梁,而是中國基建能力的一次“極限挑戰”。
張靖皋長江大橋飛跨蘇州、泰州、南通三市,全長約29.85公里,跨江段全長7.859公里,包括兩座航道橋。
最引人關注的,莫過于以2300米主跨刷新懸索橋跨徑紀錄的南航道橋。其不僅將榮膺世界最大跨度橋梁桂冠,更將實現我國橋梁史上2000米級跨越的里程碑式突破。
這是怎樣的概念?簡單來說,世界范圍內橋梁建設超過2000米之后,很多技術、標準和規范就幾乎沒有可參考的了,我們現在實際上已經進入了橋梁建設的“無人區”。
“主跨2300米的懸索橋此前沒有人建過,設計方案我們光論證就花了3年時間。”負責大橋設計的中交公規院副總經理、全國工程勘察設計大師、張靖皋長江大橋總設計師王仁貴回憶。
為什么需要這么大的跨度?王仁貴解釋稱,張靖皋長江大橋設計方案要考慮通航、碼頭、岸線、錨地、河勢、防洪、安全風險等諸多因素,其中最重要是要滿足長江黃金水道的通航要求。這里跨越長江主航道,往來船只眾多,12.5米深槽擺動范圍達1890米,要確保通航不受深槽擺動的影響,大橋主跨至少需要2000米以上。
“現在的方案不僅能夠覆蓋12.5米深水航道擺動范圍,還能有效解決岸坡守護難題和防洪的相關要求,對建設條件的適應性最好。”王仁貴表示。
終于在2022年6月28日,由中交公規院主持設計,中交二航局、中交一公局、中交二公局、中交路建等單位參建的張靖皋長江大橋舉行了奠基儀式,10月項目主體工程全面動工。

千鈞之力,科技與自然的巔峰對話
想要快速了解這一經過細致打磨的設計方案,可以從這6項“世界之最”入手:最大跨度懸索橋(2300米)、最高懸索橋索塔(350米)、最長高強度主纜(4450米長、強度2200兆帕)、最大地連墻錨碇基礎(長110米、寬75米,高度83米)、最大連續長度鋼箱梁(3017米)、最大位移量伸縮裝置(3120毫米)。
同時,該橋在設計上還有6項“世界首創”:懸索橋主纜纜力自平衡結構體系、超高鋼箱—鋼管約束混凝土組合索塔、超大規模剛性接頭地連墻錨碇基礎、熱軋L肋隔板連續正交異性鋼橋面板系統、具有智能感知功能的可更換主纜錨固體系和全橋一體化智能防腐體系等。
諸多前沿技術中,張靖皋長江大橋設計副負責人魏樂永重點介紹了自行走滾軸式主索鞍結構:大橋主纜與索塔之間一般采用固定連接方式,但張靖皋長江大橋的主纜和索塔間并不固結,而是設置了可自由滾動的滾軸索鞍結構,讓主纜通過滾動實現主纜纜力自平衡。
想實現纜力自平衡,就要求滾軸摩擦系數要夠小。設計團隊跳出傳統公路范疇,借鑒冶金、機械等行業在材料應用方面的經驗做法,通過小心謹慎的試驗論證,最終成功使滾軸摩擦系數達到千分之一的量級,塔頂不平衡水平力大幅度降低,從而達到優化索塔結構內力的目的。
作為懸索橋“扎穩馬步”的“大秤砣”,錨碇是錨住整個主纜的關鍵受力構件,同樣至關重要。如何滿足長江水道不能設置大型錨碇結構的防洪要求,并將其建造在豆腐一樣的軟土地基上也是一大難題。
張靖皋長江大橋北錨碇選址靖江市馬洲島,這個長118.05米、寬75.05米的龐然大物,宛如一艘倒扣的混凝土巨艦深扎地下,為整個工程筑牢鋼鐵地基。
施工團隊創新采用“三次分層澆筑”工藝,每層5米高的混凝土艙體如巨型蛋糕層層疊加,累計澆筑11萬立方米混凝土,相當于填滿44個標準泳池。通過內襯、填芯、隔墻三者的協同作用,整體結構受力性能顯著提升,可抵御超百萬噸拉力,穩穩拉住大橋主纜。

通江達海,一座橋激活經濟動脈
筑路架橋,舟行八方。
“張靖皋長江大橋是落實長三角一體化和長江經濟帶發展國家戰略以及江蘇省跨江融合發展戰略的重大舉措。我們致力于將大橋打造為交通強國建設江蘇樣板標志性工程、中國橋梁科技創新引領代表性工程、世界特大跨懸索橋建設里程碑工程。”張靖皋長江大橋建設指揮部指揮長李洪濤表示。
在過去,長江被看作一道阻礙蘇南、蘇北交流往來的天塹。經歷了三年的拔節生長,張靖皋長江大橋預計2028年年底建成。屆時僅需4分鐘就可以從蘇州到達南通,成為《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》中“著力提升基礎設施互聯互通水平”的生動實踐。
交通運輸是經濟社會發展的“先行官”,重大基礎設施工程往往有較強的溢出效應。張靖皋長江大橋的建設將加速資源要素的跨區域流動,降低物流企業成本和企業物流成本,在激活相關產業發展的同時,也對地方經濟產生帶動作用。
從長遠來看,一座特大橋梁的經濟效益還有顯著的時序性特征:建設期通過投資乘數效應直接拉動區域GDP增長,而運營期則通過長期檢測工作、降低物流成本、優化產業布局等產生持續的經濟溢出。
據介紹,大橋建成通車后,運營期健康監測系統將全面接管監測工作。通過布設在大橋關鍵部位的傳感器,實時采集風速、溫度、濕度、車輛荷載等環境數據,以及主纜索力、主梁撓度、索塔傾斜等結構響應數據。這些數據通過無線傳輸技術實時傳送到監測中心,經過分析后,為大橋的運營管養提供科學決策依據。
這座飛架長江的鋼鐵巨龍,既突破了大江阻隔的物理界限,更樹立了世界橋梁工程的新標桿。待到建成,“長江上的明珠”將持續綻放璀璨光芒——不僅是鋼筋混凝土的勝利,更是中國基建向世界遞交的又一張閃亮名片。(完)

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