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5月25日,随着奥运圣火穿越苏通大桥完成交接,苏通大桥正式通车。
苏通大桥于2003年6月正式开工建设,全长32.4公里,由北接线、跨江大桥和南接线三部分组成,其中北接线长15.1公里,跨江大桥长8.2公里,南接线长9.2公里,全线采用双向六车道高速公路设计标准、计算行车速度接线为120公里/小时,跨江大桥为100公里/小时。跨江大桥由主桥、(南、北)引桥、辅桥四部分组成,主桥长2088米,辅桥长923米,北引桥长3485米,南引桥长1650米。
苏通大桥的建设,面临气象条件差、水文条件复杂、基岩埋藏深、桥区通航密度大、通航要求高等挑战,然而,却创造了最深基础、最高桥塔、最长拉索、最大主跨四项世界纪录,并且成为了我国建桥史上规模最大、建设标准最高、技术最复杂、科技含量最高的现代化特大型桥梁工程,被誉为当今桥梁建设史上的“珠穆郎玛峰”。
有关人士认为,苏通大桥是我国自主创新的一面旗帜。也有专家指出,苏通大桥是我国从桥梁大国向技术强国迈进的第一个标志性工程。苏通大桥,代表了目前中国乃至世界建桥技术的高峰,实现了我国建桥技术水平和自主创新能力的新跨越,有力提升了我国桥梁技术的国际竞争力,为中国桥梁界在国际建桥舞台上争取到了更多话语权,每一个中华儿女都值得为此骄傲和自豪。
跨越极限 放飞梦想
在苏通大桥采访期间,给记者印象最深刻的是这些数字:1088、300.4、、577、131、120……这些数字看似简单,却创造了多项世界之最,在它们的背后却凝聚了无数大桥建设者的努力和汗水,这些堪称世界建桥史上奇迹的数字都是由苏通大桥建设者们创造出来的。
苏通大桥根据长江通航需要采用了跨径为1088米的斜拉桥方案,是当今世界跨径最大的斜拉桥。原交通部总工程师凤懋润,一位多年从事桥梁工作的老专家,对我国桥梁建设有着深厚的感情,他饱含深情地介绍说:“斜拉桥自上世纪50年代开始修建,世界上已建成的各类斜拉桥有200余座,对斜拉桥而言,‘1000米主跨径’近年来被世界桥梁专家认为已是极限,然而在中国建设者的手中,这一极限终于被打破,苏通大桥主跨长度达1088米,高出原本第一的日本多多罗斜拉索大桥近200米,世界建桥史上的斜拉桥主跨新纪录就此诞生!”
更有专家指出,苏通大桥的建设是一种跨越,因为作为斜拉桥来说,当时在设计苏通大桥的时候,国内已建成功的斜拉桥也就是在700米跨径这个范围内,从700米到1088米是一个很大的跨越,实际上它是一种量变到质变的跨越,因为越是大跨径的往前延伸,哪怕10米、100米,都是对我们国家的材料、技术、科学管理的一个考验。
眺望苏通大桥,有南北两座“人”字形的桥塔格外引人注目,这两座桥塔的造型蕴含了中国的传统文化,据苏通大桥建设指挥部相关工作人员介绍,这个“人”字形桥塔,体现了中华民族“天人合一”的儒家思想和中国人民“顶天立地”的精神。由于大桥上产生的所有力量最后都要传递到塔身,然后再传给基础,因此塔身建设对精度要求非常之高,苏通大桥的桥塔采用高300.4米的混凝土塔,比巴黎埃菲尔铁塔还要高,为世界最高的桥塔,索塔塔顶偏差7mm,倾斜度误差1/42000。
根据勾股定理,主跨和桥塔均创造了世界第一,那么拉索的长度也必然是世界第一。苏通大桥共有272根136对4组“人”字形斜拉索高高斜挂在南北两座主塔上,犹如4架巨大的竖琴矗立长江天际,其中有56根的长度打破了世界纪录。苏通大桥最长的8根拉索每根长达577米,直径16厘米,每根由313根高强度镀锌钢丝组成,自重达59吨,这是世界上最长的斜拉索。据了解,这些斜拉索都是拥有自主知识产权的国产货,每根斜拉索寿命50年,质量和使用寿命都超过国外同类产品。
苏通大桥地处长江下游,自然条件复杂,水流湍急,普通桩基刚打下去,立刻会被水流冲走,苏通大桥主墩基础是由131根长约120米、直径2.5米至2.8米的群桩组成,承台长114米、宽48米,面积有一个足球场大,是世界规模最大、入土最深的群桩基础。
面对难题 必须创新
苏通大桥桥位距长江入海口108公里,江面宽阔,这里一年中有将近200天刮6级以上的大风,4个月降雨,一个多月出现大雾天气,还要面临着台风、季风、龙卷风的威胁,江水一日两潮,潮水落差达到4米。河床泥土很厚,300米以下才能碰到岩石,而且河床土层过于松软,直接受到海洋潮汐的影响。这些问题都给建桥人带来来一连串的困扰,他们没有一条现成的路可走,更没有可以借鉴的样本,只能在不断摸索中前行。
在通往苏通大桥建设工地的路口,树立着醒目的标语牌,上面写着“创新是大桥建设灵魂”。江苏省交通厅厅长、苏通大桥建设现场总指挥游庆仲指出:“苏通大桥的创新,是整个大桥建设的一项重要工程,从工程层面上要有一个定位——就是要攻克世界级的几项关键技术难题,建成苏通大桥。”
2003年苏通大桥开工伊始,在做正式的桥桩之前,中交二航局有限责任公司副总经理、苏通大桥二航项目部总经理刘先鹏带领工人先做了3期试桩,没想到,他们用常规方法搭设的水上试桩平台,15分钟就被水流冲得没影了。刘先鹏感叹道:“这件事我一辈子都不会忘记,我们从此得出结论,常规的东西在这里行不通,建设苏通大桥必须靠创新。”
“苏通大桥承诺的设计寿命是100年,在面对如此恶劣的气象条件、水文条件等挑战时,要保证大桥在100年中稳如泰山,就必须找到一个全新的方案,在激烈的讨论和多项大规模试验论证后,苏通大桥建设指挥部决定增加一个浩大的工程项目——河床冲刷防护,对主塔墩基础实施永久性防护,以提高安全储备。大桥建设者连续向江中抛投了109万立方米袋装砂石,相当于建起一座面积为足球场大小的50层大楼,或者在水下建起了一座埃及胡夫金字塔。两个主墩周边河床从此披上了顺江380米、横江280米的“铠甲”,彻底避免了过去其他工程在出现冲刷严重问题后再做防护补救的现象。”苏通大桥建设指挥部相关人士回忆当初建设情景时说。
常驻苏通大桥建设指挥部的顾问专家费连宝,从事桥梁工作已53年,曾经参与过武汉长江大桥、南京长江大桥、钱塘江二桥以及润扬大桥等重大工程的建设。在谈及苏通大桥时他激动地说:“苏通大桥建设面临着很多难题,经过一项项创新实践,创造了桥梁建设史上的奇迹,我认为它代表了当今钢结构斜拉桥的最高水平,我对苏通大桥120年寿命有信心!”
攻克难关 创造奇迹
苏通大桥建设者经过10多年的精心准备和4年多的团结奋战,通过一次次技术攻关,攻克了10项世界级关键技术难题,终于建成了这座达到世界领先水平的桥梁,他们从解决一个个具体的施工难题到提炼成施工工法,苏通大桥收获的不仅仅是一座跨江大桥,更收获了一批具有自主知识产权的前沿技术成果,带动了整个桥梁建设行业的技术进步。
通过不断研究攻关,苏通大桥建设专家们成功配置出“苏通大桥专用泥浆”,不仅保证了主桥410根长桩无一塌孔,而且钻孔速度提高了一倍,桩底的沉渣厚度从规范要求的20厘米降到5厘米以下,甚至做到了零沉渣。整个大桥的每一根桩都是一次成功,垂直度误差远远低于过设计要求的1/200,达到了1/400、有的达到了1/800。与国际上2%的缺陷率相比,苏通大桥的桩基施工创造了奇迹。
桥塔是苏通大桥建设中的一个世界级技术难点,300.4米高的桥塔,从塔顶到塔底的垂直度误差不能超过10厘米。风,成了第一大威胁,有关专家形象地比喻,苏通大桥的桥塔相当于把1000枚一元硬币摞起来的难度。建设者在消化吸收外国爬模技术的基础上,创造出能够抵抗每秒70米风速的液压爬模,并对使用方法进行自主创新,在施工过程中,“苏通爬模”不仅风雨无阻,而且创造了日均塔柱爬升1.5米的极限速度,一举刷新了同类工程的世界纪录,并且将桥塔的垂直度误差控制在1/40000,从塔顶到塔底的垂直误差在1厘米之内,施工精度和垂直度误差控制的世界级难题在苏通建设者手中成功破解。
据苏通大桥建桥指挥部相关负责人介绍,在苏通大桥施工过程中,涉及到千米级跨径斜拉桥结构体系中的索塔锚固区钢混组合结构的开发与应用技术、大型深水群桩基础施工平台搭设技术,临时钢套箱与永久性防撞结合方案,6000吨钢吊箱整体同步沉放技术,永久性冲刷防护技术,高精度长寿命拉索制作、架设与减振技术,大节段钢箱梁架设技术、多跨长联预应力混凝土连续梁桥预制悬拼等几十项先进技术,这些技术的研发,大大提高了苏通大桥的施工效率和耐久性,许多技术迅速在杭州湾大桥、舟山连岛工程等大型桥梁中推广运用,有些技术被专家评定为国际领先水平。其中,“超大型吊箱水上整体拼装下放施工”“预应力混凝土连续箱梁节段短线匹配法预制,架桥机悬拼施工”等4项工法被发布为2006年度江苏省省级施工工法,并正在申报国家级工法,这在全国交通行业尚属首次。
开工以来,苏通大桥组织开展了100多项专题与科研实验等基础性的研究工作,目前已有18项科研成果通过鉴定,全部达到国际先进水平,其中6项获得部、省级科技进步奖,10多项技术专利、工法获得批准。《苏通大桥建设关键技术研究》被列为“十一五”国家科技支撑计划项目。这些专题以及科研成果都将为我国今后特大跨径桥梁建设提供有力的理论基础,并指引着我国桥梁事业不断向世界先进水平迈步,为中国桥梁走出国门提供支撑。
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