科技日?qǐng)?bào)記者 都芃
走近張靖皋長(zhǎng)江大橋的施工現(xiàn)場(chǎng)，南錨碇區(qū)澆筑作業(yè)正如火如荼，“過江游龍”已初具雛形。
6月28日，由中交公規(guī)院主持設(shè)計(jì)，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世界最大跨度懸索橋——江蘇張靖皋長(zhǎng)江大橋迎來奠基三周年。目前，大橋南北主塔正拔節(jié)“生長(zhǎng)”，建設(shè)進(jìn)展順利，大橋預(yù)計(jì)2028年底建成。
張靖皋長(zhǎng)江大橋是國(guó)家“十四五”期間重點(diǎn)推動(dòng)建設(shè)的過江通道項(xiàng)目，連通滬陜、滬武高速公路，貫通蘇州張家港市、泰州靖江市和南通如皋市，全長(zhǎng)約29.85公里。其中，跨江段全長(zhǎng)7.859公里，包括兩座航道橋，分別為主跨2300米的南航道橋和主跨1208米的北航道橋。
“主跨2300米的懸索橋此前沒有人建過，這個(gè)設(shè)計(jì)方案我們光論證就花了3年時(shí)間?！弊呱箱摋?，負(fù)責(zé)大橋設(shè)計(jì)的中交公規(guī)院副總經(jīng)理、全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師、張靖皋長(zhǎng)江大橋總設(shè)計(jì)師王仁貴娓娓道來。
張靖皋長(zhǎng)江大橋設(shè)計(jì)方案要考慮通航、碼頭、岸線、錨地、河勢(shì)、防洪、安全風(fēng)險(xiǎn)等諸多因素，其中最重要是要滿足長(zhǎng)江“黃金水道”的通航要求。大橋跨越長(zhǎng)江主航道，往來船只眾多，12.5米深槽擺動(dòng)范圍達(dá)1890米，要確保通航不受深槽擺動(dòng)的影響，大橋主跨至少要達(dá)2000米。
歷經(jīng)3年的反復(fù)論證，2300米主跨的設(shè)計(jì)方案驚艷亮相。設(shè)計(jì)方案蘊(yùn)含6項(xiàng)“世界之最”：最大跨度懸索橋（2300米）、最高懸索橋索塔（350米）、最長(zhǎng)高強(qiáng)度主纜（4450米長(zhǎng)、強(qiáng)度2200兆帕）、最大地連墻錨碇基礎(chǔ)（長(zhǎng)110米、寬75米，高度83米）、最大連續(xù)長(zhǎng)度鋼箱梁（3017米）、最大位移量伸縮裝置（3120毫米）?！艾F(xiàn)在的方案不僅能夠覆蓋12.5米深水航道擺動(dòng)范圍，還能有效解決岸坡守護(hù)難題和防洪的相關(guān)要求，對(duì)建設(shè)條件的適應(yīng)性最好?！蓖跞寿F介紹。
懸索橋跨徑突破2000米后，大橋需要面對(duì)超大跨徑帶來的諸如幾何非線性、材料非線性、接觸非線性、結(jié)構(gòu)非線性等技術(shù)難題，以及如何將巨大主纜纜力通過索塔和錨碇有效傳給地基的技術(shù)難題。
王仁貴帶領(lǐng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)結(jié)合該項(xiàng)目建設(shè)條件特點(diǎn)，針對(duì)性地提出了懸索橋主纜纜力自平衡結(jié)構(gòu)體系、超高鋼箱—鋼管約束混凝土組合索塔、超大規(guī)模剛性接頭地連墻錨碇基礎(chǔ)、熱軋L肋隔板連續(xù)正交異性鋼橋面板系統(tǒng)、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6項(xiàng)“世界首創(chuàng)”技術(shù)，確保張靖皋長(zhǎng)江大橋結(jié)構(gòu)受力合理，在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)期安全耐久。僅主纜纜力自平衡體系這一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，便能夠大幅降低索塔塔底彎矩，與鋼箱—鋼管約束混凝土組合索塔相結(jié)合，全橋減少138根直徑2.8米的鉆孔灌注樁，節(jié)省混凝土15.7萬立方米，鋼筋12560噸，減少二氧化碳排放8萬噸以上。
為了有效把握張靖皋長(zhǎng)江大橋施工走向，控制施工風(fēng)險(xiǎn)，保證橋梁施工達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期，張靖皋長(zhǎng)江大橋項(xiàng)目成立了橋梁施工及運(yùn)營(yíng)期監(jiān)控監(jiān)測(cè)中心，施工監(jiān)控工作由中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司承擔(dān)，覆蓋了從錨碇基礎(chǔ)到上部結(jié)構(gòu)的全施工周期。
“張靖皋大橋的施工監(jiān)控不僅是一次技術(shù)挑戰(zhàn)，更是一次創(chuàng)新實(shí)踐?！睆埦父揲L(zhǎng)江大橋JK1標(biāo)監(jiān)控中心現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人耍荊荊表示，通過高精度測(cè)量、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、5G云共享數(shù)據(jù)平臺(tái)、異常數(shù)據(jù)處理等技術(shù)手段，施工監(jiān)控團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)掌握橋梁結(jié)構(gòu)的狀態(tài)變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正施工中的偏差。
大橋建成通車后，運(yùn)營(yíng)期健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將全面接管監(jiān)測(cè)工作。該系統(tǒng)通過布設(shè)在大橋關(guān)鍵部位的傳感器，實(shí)時(shí)采集風(fēng)速、溫度、濕度、車輛荷載等環(huán)境數(shù)據(jù)，以及主纜索力、主梁撓度、索塔傾斜等結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過無線傳輸技術(shù)實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)測(cè)中心，經(jīng)過分析后，為大橋的運(yùn)營(yíng)管養(yǎng)提供科學(xué)決策依據(jù)。
（中交二航局供圖）
