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世界最大跨度雙層懸索橋楊泗港長江大橋

2022-02-13由 卓越工程師 發表于 歷史

2019年10月9日,楊泗港長江大橋正式通車。這座武漢排位“老十”的跨江大橋一身“金秋黃”,令世人驚豔。

楊泗港長江大橋是長江上首座雙層公路大橋,連線漢陽、武昌兩岸,全長4。13公里。作為第七屆世界軍人運動會重點保障線路之一,大橋如期建成通車,為軍運會順利進行提供了重要交通保障。

世界最大跨度雙層懸索橋楊泗港長江大橋

一跨過江 世界驚歎

有武漢長江大橋、鸚鵡洲大橋、楊泗港大橋、白沙洲大橋4 座橋。全國勘察設計大師、中鐵大橋勘測設計院副總工程師、楊泗港長江大橋總設計師徐恭義介紹說,考慮到通航和交通量等因素,大橋設計主跨1700米,飛跨長江,這個跨度居世界第二,在雙層橋樑結構中則是世界第一。

“這個專案武漢市規劃已久,早在20年前就有規劃和預留,楊泗港長江通道是武漢市二環線跨越長江的一個重要樞紐工程。”徐恭義回憶道,“從2004年,我們的團隊就開始參與到這個專案,從預可到工可,大概要5年左右的時間,到今年完成建設、通車,一共15年的時間。”

在方案的可行性研究階段,業主對橋樑和隧道兩個設計方案做了深度比較,請專家進行論證。考慮到如果採用隧道方案,可能與過江的地鐵線路相沖突。而作為二環線上的運能剛需,楊泗港過江通道至少需要10條以上車道, 才能滿足城市發展的遠期交通服務功能。因此,與橋樑相比,隧道並不是一個經濟的方案。

為何選擇一跨過江?徐恭義解釋說,由於楊泗港大橋和鸚鵡洲大橋之間的江面下,有一條3公里長的潛壩。如果在江水中建橋墩,會改變水流方向,影響治水工程和船舶航行。因此,這1700米的世界紀錄,是被難度極高的造橋環境“逼”出來的。

除“世界跨度最大的雙層懸索橋”標籤外,楊泗港長江大橋還拿下了多項“世界之最”——主橋設定雙層雙向12車道,是世界上通行能力最大的公路橋樑;大橋主纜設計張力6。5萬噸,吊索設計拉力500噸,主纜鋼絲強度等級世界最高、設計荷載世界最大;錨碇基礎採用直徑98米的圓形地下連續牆結構,是世界上最大的圓形橋樑基礎……

屢遭質疑的設計方案

楊泗港長江大橋雙層共12條車道,設定有機動車道、非機動車道、人行觀光道等,集過江交通與觀光於一體,是長江上功能最完備的橋樑。

這座橋最大的特別之處,就是主橋鋼桁加勁梁採用全焊接結構,這在國際上尚屬首次。“過去,我們的杆件與杆件、杆件與節點之間,都是透過鉚接或者高強螺栓來進行連線。楊泗港大橋採用全部焊接。焊縫斷面直接對接, 就要求你必須做到嚴絲合縫,不僅細節上要嚴絲合縫,整個1700米都要按照設計藍圖的線形,把它吻合好,難度非常大。”然而,正是這樣一個沒有先例可循的創新,在設計之初遭到了許多質疑。

“我們工程師最穩妥的辦法,就是用別人已經實踐過的方法來做專案、做工程。這樣一個方法,國際上沒有人用過,那麼你採用的時候,就有人質疑,有人反對,我們自己更多的是擔心。”在如履薄冰的心態下,大橋的設計團隊聯合施工團隊一起,對施工方案進行了大膽革新。“在長江裡面沒有設定臨時墩,也沒有用臨時支架,完全靠一個懸索懸到空中把它焊起來,沒有佔用繁忙的水道。由於是直接對焊,在節點連線的地方拼接板少了, 用鋼量也節省了,幾千萬顆的螺栓節省了,在施工的速度和效率方面就大大提高了,後期維修養護的時候也能一目瞭然。”

抗風歷來是懸索橋最大的“軟肋”。這座1700米一跨過江的特大跨度懸索橋,其安全性更是值得關注。因此, 在進行建造之前,楊泗港大橋以120:1的尺寸等比縮小為模擬模型,經歷了兩個月的抗風測驗,可承受12級強度、百年一遇的大風。“懸索橋是所有橋型裡面最怕風的一種橋型,一旦來了大風,懸索橋自身的安全性、舒適性都是最敏感的。所以抗風是一個很嚴肅的問題。很高興地告訴大家,楊泗港大橋經過風洞的檢驗,非常安全,效能非常優良。”徐恭義自信地表示。

在重重壓力之下,楊泗港長江大橋的創新設計理念最終得以完美呈現。透過技術創新,不僅提高了工效,節省了材料,降低了工程費用,也成為國際橋樑界一個很好的範例。

“中國速度”再創紀錄

楊泗港長江大橋2015年7月開工,2019年10月通車,建設者們一次又一次向世界展示了“中國速度”。168天,將重達12。3萬噸的“巨無霸”沉井浮運下沉到位;300天,完成高達241。2米的塔柱施工;82天,完成主纜271根索股架設;36天,完成49片“千噸級”鋼樑架設……全橋開挖土方57萬立方米,使用混凝土92萬立方米、鋼筋5。4萬噸、主纜高強鋼絲3。3萬噸、鋼材7。2萬噸。

徐恭義表示,這樣的速度打破了由其他國家保持了幾十年的神話,再一次證明了中國作為“橋樑強國”的實力。“美國在60年代創造懸索橋的世界紀錄並保持了將近30年,之後被英國打破。再過了10年又被日本打破。而在這三個國家,類似楊泗港大橋這樣的超級工程,美國要用9 年時間,英國和日本要用8年時間,而我們真正從開工到建成通車,只用了4年多的時間。這樣一個速度和工效,世界上對我們的橋樑建設者都是欽佩不已。作為橋樑設計師, 作為橋樑技術工作者,為我們祖國的橋樑技術水平,感到自豪和驕傲。”

楊泗港長江大橋建成通車後,將極大地完善武漢城市快速路骨架系統,緩解過江交通壓力,最佳化城市空間佈局。

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