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科技托舉橋梁建設騰飛——中國公鐵兩用橋飛速發展掠影
來源: 點擊數:56次 更新時間:2020-07-02 16:21:33

    橋,是“中國建造”的代表之一。我國的橋梁建設,從學習借鑒到自主創新,走出了一條有中國特色的發展之路。近年來,為順應高速公路、高速鐵路、山區鐵路、海島開發建設的需要,我國橋梁建設不斷向大跨、重載、輕型、新材料方向發展,中國橋梁一次次刷新紀錄、創造歷史。


       橋梁有哪些類別?它們有何不同?橋梁建設過程中運用了哪些新技術?中國的橋梁建設為何能夠領軍世界?為此,我們對橋梁進行了分類梳理,進一步走近橋梁、了解橋梁。

      “防拒連山險,長橋壓水平”,中國是橋文化的故鄉,自古以來就被稱作“橋的國度”。橋是空中的路,它們有的雄踞山岙野嶺,古樸雅致;有的跨越巖壑溪澗,增輝山川;有的坐落鬧市通衢,造型奇巧;有的一橋多用,巧奪天工。有了橋,飛津濟渡,天塹變通途。

       橋梁按照受力特點,可分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋和組合體系橋5種;按使用性質,可分為公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機耕橋和過水橋等。若設計方案為基礎工程復雜、墩臺造價較高的大橋或特大橋而橋址靠近城市、鐵路公路均較稠密需聯接線路時,為了降低造價和縮短工期,可建造公路、鐵路共用的橋,這類橋被稱為公鐵兩用橋。

天塹變通途

彰顯“中國建造”力量

       由中鐵大橋局參與承建的武漢長江大橋,是新中國成立后在長江“天塹”上修建的第一座公鐵兩用橋梁,被稱為“萬里長江第一橋”,拉開了中國現代化橋梁建設的序幕。武漢長江大橋于1955年9月動工,1957年10月15日正式通車。大橋全長約1670米,上層為4車道公路,下層為雙向車道鐵路,橋身為三聯連續橋梁,每聯3孔,共8墩9孔,每孔跨度為128米。大橋建成后,結束了我國不能修建深水基礎和大跨度橋梁的歷史。

       武漢長江大橋的初步設計采用橋梁建設界慣用的氣壓沉箱基礎,但是武漢長江大橋的施工水位接近40米,已經達到氣壓沉箱法的極限深度,對施工人員身體損傷極大。另外,長江的地質情況(如巖面不平)也不適合使用該技術。經過一年多的地質勘測和艱苦的試驗研究,最終決定使用當時世界上最新建橋技術——大型管柱鉆孔法,將工人從水下施工中解放出來,實現了水上施工,大大提高了工作效率。武漢長江大橋是中國造橋史上的一次技術革命,在建設過程中,解決了鋼梁設計標準化、樣板化問題,形成了一整套嚴密的施工方法和設計制度,為以后中國鋼梁規;a打下了基礎。首次使用的鋼梁懸臂架設技術,成為此后大跨度鋼梁架設最主要的施工方法。

       “曾經,我們舉全力建設武漢長江大橋,現在,僅我們參與建設的跨江、跨河、跨海大橋已不勝枚舉!敝需F大橋局五峰山長江大橋項目部總工程師馮廣勝談到橋梁建設,充滿感慨。他所參與建設的五峰山長江大橋全長6409米,主跨1092米,下層為4線高速鐵路,上層為雙向8車道高速公路,是中國第一座公鐵兩用懸索橋。

      “五峰山長江大橋也是世界上運行荷載最大的高鐵懸索橋。因此,大橋的各個部件需要更加結實!睋T廣勝介紹,該橋采用了2根直徑1.3米的主纜,每根主纜由352根索股合成,每根索股由127根直徑5.5毫米、抗拉強度1860兆帕的鍍鋅鋁高強度鋼絲組成,單根主纜的拉力高達9萬噸。作為懸索橋最關鍵的錨固結構,北錨碇沉井平面尺寸約為7000平方米、深56米,相當于16.7個籃球場大小。

“一橋飛架南北,天塹變通途!碑斈昱e全國之力建設武漢長江大橋,而今長江上的大橋已經超過百座,一座座大橋橫跨江面,彰顯著“中國建造”的力量。

在發展中超越

打造“中國建造”品牌

       隨著公路的不斷建設、鐵路的持續發展,我國的橋梁建設技術也不斷精進!爸袊鴺蛄航ㄔO擁有深厚的歷史背景,隨政治、經濟、科技的發展,在改革開放后迎來了發展的黃金時代,在近些年進入了全面發展階段!北本┙煌ù髮W土木建筑工程學院長大橋建養工程研發中心主任雷俊卿表示。目前,中國公路橋梁總數超過80萬座、鐵路橋梁總數超過20萬座,已成為世界第一橋梁大國。中國橋梁建設者與科研人員在工程實踐的基礎上,緊跟國際橋梁建設前沿技術,不斷在橋梁結構體系設計、核心材料研發、關鍵施工工藝和施工裝備創新上刻苦攻關,許多克服世界性技術難題的中國橋梁被建成,許多創造世界之最的橋梁正在建設之中。

       2014年3月,開工建設的滬通長江大橋,是滬通鐵路全線的控制性工程,是世界最大跨度的公鐵兩用斜拉橋,也是世界首座跨度超過千米的公鐵兩用橋。大橋全長11072米,合龍精度控制在毫米級。滬通長江大橋身兼國家鐵路、城際鐵路、高速公路“三位一體”功能,工程所用鋼材約48萬噸,相當于12個“鳥巢”所用鋼材;使用混凝土230萬立方米,相當于8個國家大劇院的用量,設計可抵御14級臺風、8級地震以及10萬噸級船舶的撞擊。

       滬通長江大橋的橋型特點,可以歸納為“一高、二大、三新”!耙桓摺敝复髽蛑魉哌_325米,約有100層樓房高,為世界最高公鐵兩用斜拉橋主塔!岸蟆敝复罂缍群痛篌w積,大橋主跨1092米,專用航道橋主跨336米。大橋沉井基礎體積大,采用鋼沉井與混凝土沉井的組合結構,相當于12個籃球場大小,是世界上規模最大的深水沉井基礎!叭隆敝附Y構新、裝備新、材料新。大橋采用的兩節段整體制造架設技術為國內首次采用,體現了世界鋼橋結構發展方向。主橋采用伸縮量2000毫米的橋梁軌道溫度調節器和梁端伸縮裝置,該設備的應用為世界首次。

       另一個不得不提的是平潭海峽公鐵兩用跨海大橋。它是中國首座公鐵兩用跨海大橋,也是世界最長公鐵兩用跨海大橋。大橋所在的臺灣海峽是世界著名的三大風暴海域之一,環境復雜,風大、浪高、流急、巖硬,每年6級以上大風超過300天、7級以上大風超過200天,最大浪高約9.69米,波浪力是長江等內河的10倍以上,堪稱“建橋禁區”。

       該大橋于2013年11月開工建設,應用了多項創新技術,比如首次在橋梁基礎中采用4.9米超大直徑鉆孔樁基礎,首次在鋼桁梁斜拉橋中采用兩節間全焊接鋼桁梁結構,首次采用80米、88米跨整孔全焊接鋼桁組合梁結構。同時,突破深水裸巖地區平臺建造技術、強波浪力作用下基礎施工技術、常大風環境下高塔建造技術、整孔(段)全焊鋼桁梁結構建造技術。此外,在建設中,施工單位還自主研發了國內主鉤最高的3600噸浮吊、KTY5000型液壓動力頭鉆機、全封閉抗風液壓爬模和海上造橋機等大型裝備。

       “從一座橋的修建上,可以看出當地工商業的榮枯和工藝水平。從全國各地的修橋歷史,更可以看出一國政治、經濟、科學、技術等方面的情況!敝麡蛄簩<颐┮陨莱隽藰蛄喊l展的要義。中國橋梁與國民經濟發展相伴、與改革開放同行,公鐵兩用橋只是中國橋梁的一個縮影。它承載著經濟民生和科技進步,促進地方經濟發展、便利百姓出行,是實實在在的民生之舉;它連接著歷史和現實的非凡跨越,讓中國千年來積淀的橋梁建造技術厚積薄發,重新煥發生機;它又是當今中國與世界的紐帶,越來越多“走出去”的中國橋梁,成為海外的“中國地標”,成為“中國建造”矗立海外的名片。

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