聚焦｜常泰長江大橋：世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋

今天，南京長江大橋迎來55歲生日。這座中國自主設(shè)計建造的“爭氣橋”打破天塹阻隔，成為中華民族自強(qiáng)不息的精神象征，彈指一揮間，如今，長江江蘇段已呈現(xiàn)出“多橋飛架南北”的壯麗景象。根據(jù)國家發(fā)改委《長江干線過江通道布局規(guī)劃》（2020-2035），江蘇省境內(nèi)將有44條過江通道，目前泰州境內(nèi)正在建設(shè)的就有三條，其中常泰長江大橋和江陰靖江過江隧道力爭2025年建成，張靖皋長江大橋加快推進(jìn)。這三大工程從設(shè)計規(guī)模到施工難度，都稱得上世紀(jì)超級工程，創(chuàng)下了多個“世界之最”。三條過江通道在泰州境內(nèi)同時建設(shè)，既是泰州之幸，也昭示著國家的日益強(qiáng)盛。為展現(xiàn)三大超級工程的雄偉壯闊，泰州廣播電視臺即日起推出三集系列報道《家門口的世界第一》，今天請看第一篇：《常泰長江大橋：世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋》。

常泰長江大橋連通常州與泰興兩市，為目前在建世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋。大橋全長10.03公里，主航道橋采用主跨1208米斜拉橋，主橋主塔基礎(chǔ)采用鋼沉井基礎(chǔ)，鋼沉井用鋼量達(dá)到1.8萬噸，為目前世界最大水中沉井基礎(chǔ)。常泰長江大橋主塔為大傾角、大擺角的空間鉆石型結(jié)構(gòu)，主塔高350米，是世界最高橋塔。主橋兩側(cè)分別建有天星洲專用航道橋和錄安洲航道橋，采用主跨388米鋼桁梁拱橋，均刷新同類橋梁世界紀(jì)錄。

本月底，常泰長江大橋迎來又一個重要節(jié)點——天星洲專用航道橋正式合龍。作為常泰長江大橋的重要組成部門，同時也是世界最大跨度的鋼桁梁拱橋，天星洲專用航道橋的施工過程克服了諸多難題，為我國橋梁建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗。

中交二航局常泰長江大橋項目部常務(wù)副經(jīng)理王輝說：“我們采用了幾個重要的技術(shù)，一個是大跨重載的邊跨少支點并進(jìn)技術(shù)，第二個是拱梁并進(jìn)的合龍施工技術(shù)，第三個是非對稱拱橋線形控制技術(shù)。通過這三個技術(shù)的應(yīng)用，達(dá)到毫米級的合龍精度，對我們后續(xù)的大型公鐵兩用鋼桁拱橋提供了重要的參考意義。”

與傳統(tǒng)橋梁不同，常泰長江大橋是長江上首座集高速公路、城際鐵路、一級公路“三位一體”的過江通道。作為在建世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋，常泰長江大橋結(jié)構(gòu)新穎，規(guī)模較大。尤其是前不久剛剛封頂?shù)膬勺澜缱罡咧魉叨冗_(dá)到350米，兩座主塔穩(wěn)穩(wěn)矗立在江水中，猶如兩個粗壯有力的“手臂”牢牢“拉住”橋面。而連接橋塔與橋面的則是工程的另兩個“世界之最”—— 最大尺度炭纖維復(fù)合材料拉索和最高強(qiáng)度橋用平行鋼絲斜拉索。

中交二航局常泰長江大橋項目部副總工程師陳建榮說：“常泰長江大橋的跨度特別大，就導(dǎo)致我們常規(guī)的斜拉橋索的強(qiáng)度不能滿足要求。所以我們上游設(shè)置了2100兆帕的平行鋼絲斜拉索，下游設(shè)置了2000兆帕的平行鋼絲斜拉索，可以使我們橋面上下游高程保持平衡。”

同一座橋為什么上游側(cè)跟下游側(cè)使用不同的斜拉索呢？這還要從大橋的基本結(jié)構(gòu)說起，常泰長江大橋?qū)儆凇胺菍ΨQ式”橋梁，下層分布有高速鐵路和城際公路，高速鐵路位于上游側(cè)，城際公路位于下游側(cè)，鐵路一側(cè)荷載比公路一側(cè)每延米重8.6噸，為了實現(xiàn)兩側(cè)荷載平衡，因此大橋創(chuàng)新性采用了不同拉力的平行鋼絲斜拉索，這也成為常泰長江大橋的又一項開創(chuàng)性設(shè)計。

350米的主塔是整座大橋的最高點，而在施工現(xiàn)場，還有一臺比主塔高了近30米的“綠巨人”，它就是項目團(tuán)隊研發(fā)的全球首臺萬噸米級智能化塔機(jī)。塔機(jī)額定起重力矩達(dá)12000噸米，最大臂長75米，是全球首臺超萬噸米級的上回轉(zhuǎn)超大型塔機(jī)，最大起重重量達(dá)到450噸，最大起升高度400米，相當(dāng)于一次可以起吊300輛小轎車至130層樓的高度。

大橋主塔是整個橋梁的核心工程，主塔底座牢不牢，是工程成敗的關(guān)鍵，水下基礎(chǔ)首創(chuàng)臺階型減沖刷、減自重沉井。該沉井底面尺寸為95×57.8米，頂面尺寸為77×39.8米，總高72米，鋼沉井用鋼量達(dá)1.8萬噸，為目前世界最大水下沉井基礎(chǔ)。2021年3月9日，大橋泰興側(cè)鋼沉井率先完成封底施工。項目部耗時一年，讓沉井在江中下沉了50.5米，取土方量約24.4萬立方米，封底混凝土4.2萬立方米，施工難度極大。

陳建榮說：“我們項目還研發(fā)了適用于粉質(zhì)黏土層的電動雙頭鉸刀、氣水混合沖射破土設(shè)備、水下機(jī)械臂取土機(jī)器人等專用裝備，大幅提高了施工效率。在下沉過程中，共投入38臺套智能裝備，實現(xiàn)平均每天下沉45厘米，創(chuàng)造了粉質(zhì)黏土層大型沉井下沉最快紀(jì)錄。”

世界級大橋的“智能建造”無處不在，項目團(tuán)隊創(chuàng)新研發(fā)施工數(shù)字孿生系統(tǒng)，讓它成為施工的中樞神經(jīng)，將各式各樣的信息系統(tǒng)與智能設(shè)備整合。數(shù)字孿生系統(tǒng)不僅方便了解施工現(xiàn)狀，而且能進(jìn)行仿真推演，優(yōu)化施工方案，確保結(jié)構(gòu)施工過程始終處于可控狀態(tài)，平臺內(nèi)可以模擬施工工序，強(qiáng)化現(xiàn)場構(gòu)件保供安排，確保施工質(zhì)量、物資調(diào)度、進(jìn)度安排合理可控。

中交二航局技術(shù)中心技術(shù)主管穆文均說：“如果說二維地圖是‘看照片’，數(shù)字孿生系統(tǒng)就是‘看真人’。建筑信息模型平臺不僅精度更高，而且功能更強(qiáng)大。在圖紙上，建筑只是一條條線，借助數(shù)字孿生技術(shù)則能夠360度觀察，模擬施工的天氣風(fēng)速，甚至能‘透視’其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。”

目前，常泰長江大橋主航道橋正在加緊施工，預(yù)計明年5月實現(xiàn)合龍，力爭2025年前建成通車。常泰長江大橋的建設(shè)，填補(bǔ)了常州過江通道的空白，對全面策應(yīng)“一帶一路”、長江經(jīng)濟(jì)帶和長三角一體化發(fā)展等國家戰(zhàn)略實施，促進(jìn)跨江融合發(fā)展和揚(yáng)子江城市群建設(shè)，推動全省高質(zhì)量發(fā)展具有十分重要的意義。

記者：嚴(yán)偉 茅健衛(wèi)

編輯：錢宇璇

責(zé)編：悅鳴

審核：戚翔 聞棟