皖江上3座在建大橋創(chuàng)出多項“世界之最”——
“安徽建造”，在跨江中持續(xù)跨越
長江安徽段，江面寬闊，頗顯浩浩湯湯氣象。
正在建設中的G3銅陵長江公鐵大橋最近完成兩側節(jié)段鋼梁焊接，這標志著世界首座雙層斜拉-懸索協(xié)作體系大橋主橋正式合龍，下一步將進入大橋附屬工程施工階段。
在G3銅陵長江公鐵大橋的下游，巢馬城際馬鞍山長江公鐵大橋也在如火如荼地建設。這將是世界上首座雙主跨超千米的三塔斜拉橋、世界最大跨度三塔斜拉橋，也是世界上最長聯(lián)鋼桁梁斜拉橋。
如今，在長江安徽段，已經(jīng)建成10座長江大橋，3座在建大橋都是公鐵兩用大橋。
每一座長江大橋的建成，都是工程技術領域的突破與飛躍。
以馬鞍山長江公路大橋、望東長江大橋、蕪湖長江二橋等為代表的一系列跨江橋梁多次獲得國際、國內橋梁設計制造領域大獎，安徽躋身國內外橋梁建設領域的領先之列。
“四新”技術不斷涌現(xiàn)、“世界之最”“全國之最”相繼在長江安徽段的建橋進程中誕生……這些都是新質生產(chǎn)力在橋梁建設上的生動體現(xiàn)。
再創(chuàng)新紀錄
走近銅陵羊山磯，只見G3銅陵長江公鐵大橋猶如一條紅色長龍橫臥長江之上。
大橋起于銅陵市陳瑤湖鎮(zhèn)花園村，止于銅陵市大通鎮(zhèn)民主村，路線全長11.88公里。其下游約720米處正是1995年建成通車、有著“皖江第一橋”之稱的安徽第一座跨江大橋——銅陵長江公路大橋。
兩橋同框，自成一景，仿佛一場跨時空的對話，展示了多年來安徽在造橋技術上的進步。
不同于“皖江第一橋”只能以高速公路通行為主，G3銅陵長江公鐵大橋一橋兼具高速公路、城際鐵路、貨運鐵路三種過江功能。大橋上層橋面布置為6車道高速公路，設計時速100公里；下層橋面布置為4線鐵路，其中2線為合池城際鐵路，設計時速250公里，2線為銅陵南至江北港鐵路，后期延伸至樅陽，連接安慶，設計時速120公里。
項目總投資87.8億元的G3銅陵長江公鐵大橋，成為銅陵建市以來單體投資規(guī)模最大的工程。項目于2022年1月4日正式動工，不到32個月實現(xiàn)鋼梁合龍，創(chuàng)造了長江中下游公鐵橋梁施工進度新紀錄。
G3銅陵長江公鐵大橋總設計師、中鐵大橋院總工程師肖海珠告訴記者，大橋開工建設以來，項目部堅持以工廠化、專業(yè)化、機械化、智能化“四化”建設為支撐，取得了“四項首創(chuàng)”“八個工藝創(chuàng)新”和授權專利14項等成果。
其中，最引人關注的莫過于橋式的創(chuàng)新——采用雙層斜拉-懸索協(xié)作體系。“這主要跟它的建造條件有關。”肖海珠向記者解釋，大橋所處位置跨度達到988米，這樣一個跨度全部采用斜拉橋橋式，造橋成本高、不經(jīng)濟，而懸索橋偏柔性，剛度不能完全滿足高速鐵路的通行需求。
“我們通過大量研究計算，創(chuàng)新了橋式，將斜拉-懸索一剛一柔兩種結構連接到一起，在國內尚屬首次，既滿足了高鐵250公里/小時的通行需求，又比單純采用斜拉橋橋式建設節(jié)省了5億元左右的建造成本。”肖海珠表示。
“世界之最”頻出
萬里長江奔流不息。30多年的跨江橋梁建設促進了安徽在橋梁設計建造領域的一次次飛躍。
“早在2006年，安徽橋梁在設計階段就采用了智能化、標準化的手段，并開展了工程工業(yè)化研究與應用。”安徽省交通規(guī)劃設計研究總院總工程師吳志剛告訴記者。安徽在“體系與結構創(chuàng)新、構件標準化設計、標準體系建立”等方面歷經(jīng)近20年升級迭代，已形成“小型構筑物-標準跨徑橋梁-特殊結構橋梁”成套技術體系，并獲多項省科技進步獎及學會獎項，處于全國領先地位。
蕪湖長江公路二橋就曾應用全體外預應力節(jié)段拼裝箱梁，應用規(guī)模達27.8公里，居國內外之首。全體外預應力與輕型薄壁相結合，不僅節(jié)約大橋材料用量20%，還讓大橋建設實現(xiàn)了工廠化、標準化、裝配化。
隨著橋梁建設水平和通航質量要求的提高，目前跨長江大橋的建設朝著超大跨度、超高塔柱方向發(fā)展，也以此確保長江黃金水道的正常通航要求。
今年5月，馬鞍山長江公鐵大橋的建設現(xiàn)場，一次迎來10位中國工程院院士及多位鐵路建設領域專家。“大咖”云集，把脈護航，為橋梁建設、工程技術創(chuàng)新增添了底氣。
“大橋成功應用多項‘四新’技術，創(chuàng)造了六項世界第一，代表中國橋梁的先進技術水平。”大橋主管工程師徐敏告訴記者。大橋首創(chuàng)超大跨徑多塔斜拉橋結構體系，實現(xiàn)最大跨度鐵路多塔斜拉橋從主跨2×406米到2×1120米的跨越式突破。大橋建設中，為解決超大跨徑橋梁的因傳統(tǒng)材料無法滿足橋梁受力關鍵難題，該項目團隊還研發(fā)出世界上強度最高、目前長度最長、疲勞應力幅最大的平行鋼絲斜拉索和鋼絞線斜拉索，世界上起重力矩最大的15000噸米塔式起重機，世界最大跨公鐵合建無砟軌道，世界最長的鋼桁梁懸臂等。
“中國已經(jīng)從橋梁大國轉變?yōu)闃蛄簭妵?，安徽長大橋梁的設計和建造技術也都在不斷迭代。”吳志剛告訴記者。新結構、新材料、新設備、新工藝“四新”技術不斷涌現(xiàn)、沉淀，成為安徽橋梁建設乃至基礎設施建設不斷跨越突破的最堅實底座。
每秒3萬條
養(yǎng)護工作的質量直接影響大橋的壽命和舒適性。對跨長江大橋進行有效養(yǎng)護，保障橋梁安全通暢，是跨江橋梁建設使用的重要一環(huán)。
G3銅陵長江公鐵大橋項目經(jīng)理劉幸福表示，從大橋開工之日起，他們的目標就是“建造一座免維護的橋”。為此，項目部對混凝土進行嚴格把控，不僅要求橋梁墩身無裂紋，甚至色差也要控制在一定范圍。
借助大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等科技手段，也是強化大橋養(yǎng)護的發(fā)力方向。
面對超千米跨度公鐵兩用斜拉橋的管養(yǎng)需求，馬鞍山長江公鐵大橋項目提出多尺度有限元模型與多元數(shù)據(jù)模型協(xié)同驅動的混合監(jiān)測方法，以橋梁的力學模型為基礎，搭建長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的計算與分析平臺框架，建立有限元計算結果和異質實測數(shù)據(jù)雙向流動、互通互補的協(xié)同分析模式，建立大橋智慧管養(yǎng)系統(tǒng)平臺，為橋梁長期服役性能保持和安全保證提供量化與數(shù)字支持。
安徽交控集團所屬安徽省交通規(guī)劃設計研究總院股份有限公司是在國內行業(yè)領域處于領先地位的上市公司。其綜合運用GIS+BIM、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術，自主研發(fā)構建了安徽交控高速公路長大橋梁結構健康監(jiān)測平臺，在10余座跨長江、淮河高速公路特大橋上應用。
平臺采用新型圖像式裂縫計對連續(xù)梁橋腹板裂縫發(fā)展趨勢進行長期跟蹤監(jiān)測、采用動應變計對鋼結構發(fā)現(xiàn)的疲勞裂紋進行成因分析等，實現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)從單一的“監(jiān)測預警”向“養(yǎng)護生產(chǎn)”轉變。
目前，該平臺已接入感知設備近4000個，每秒處理實時監(jiān)測數(shù)據(jù)約3萬條。
30年，13橋。
同樣是建設長江大橋，不同時代的建設內涵截然不同。
從設計理念的創(chuàng)新到施工技術的提升，再到材料的選擇和管理模式的優(yōu)化。正是新質生產(chǎn)力在安徽橋梁領域的應用與發(fā)展，讓“安徽建造”在跨江中持續(xù)跨越，不斷成長為橋梁建設領域的技術領先者。（記者 豐 靜 劉 洋）