走近大国工程 | 飞虹跨江 天堑通途
探访世界最大跨径四主缆悬索桥——燕矶长江大桥
中央纪委国家监委网站 初英杰

远眺世界最大跨径四主缆悬索桥——燕矶长江大桥。中交二航局供图
习近平总书记强调,建设安全、便捷、高效、绿色、经济、包容、韧性的可持续交通体系,是支撑服务经济社会高质量发展、实现“人享其行、物畅其流”美好愿景的重要举措。
交通是兴国之要、强国之基。在习近平总书记亲自擘画、亲自部署、亲自推动下,我国加快建设交通强国,“十四五”以来交通运输事业取得了历史性成就,综合交通运输体系建设取得了突破性进展。
逢山开路、遇水架桥。万里长江之上,一座座大桥宛若飞虹凌空。在湖北,又见钢铁巨龙越江。12月7日,随着最后一段钢混组合梁吊装到位,连接鄂州市与黄冈市两地的燕矶长江大桥全线贯通。
中交二航局燕矶长江大桥项目部总工程师罗航介绍,这是世界最大跨径四主缆悬索桥,主跨跨径为1860米;这也是世界首座不同垂度四主缆双层钢桁梁悬索桥,上层设计为6车道高速公路,下层为4车道城市快速路,预计将于2026年建成通车。
燕矶长江大桥建成后,不仅将极大提高区域交通效率,方便长江两岸居民往来,还将与附近的鄂州花湖国际机场形成高效的“空陆一体”物流枢纽,完善区域“公、铁、水、空”综合交通运输体系,有力推动区域经济发展。
世界级桥梁背后,有哪些创新与突破?大桥建设过程中,建设者们如何攻坚克难?记者近日采访了有关负责人。
直面挑战,创新结构设计,实现“一跨过江”
燕矶长江大桥由湖北交通投资集团有限公司投资,中铁大桥局与中交二航局承建。长江干流之上,大大小小的桥梁各具特色,但燕矶长江大桥依然特色鲜明。
这座大桥“外貌”与众不同。燕矶长江大桥项目线路全长26.3公里,个子矮,步子却很大。“个子矮”,是指它的北岸主塔高度为195米,南岸主塔高度仅为184米,比常规设计下同类型桥梁的主塔至少矮20多层楼。“步子大”,是指它以1860米的主跨跨径“一跨过江”,大步一迈便跨过滚滚长江水。
为什么“个子矮”还迈那么大步?这与大桥的重要位置以及复合功能、多重使命等都有关。
在以武汉、鄂州、黄冈、黄石为核心区的武汉都市圈中,大桥地处交通关键点位。它位于鄂黄长江大桥下游6.5公里处,其北岸在黄冈市黄州区,南岸在鄂州市鄂城区燕矶镇。它是鄂黄第二过江通道,也是连接大广高速和武鄂高速的复线工程,更是世界第四个、亚洲首个专业性货运枢纽机场——鄂州花湖国际机场的配套工程,在区域综合交通运输体系中是重要一环。
大桥距离鄂州花湖国际机场仅5公里,“上有飞机限高、下有轮船通航”;既要满足货运机场运输需要,又要解决沿江人民通行需求;既要考虑生态环保,减少对水环境的扰动,又要考虑桥位地质条件……多重严格限制与特殊需求,深刻影响了这座大桥的面貌。
超低主塔、超大跨径,再加上双层悬索桥形式,给大桥的主缆带来了超大压力。
“主缆的主要作用是将整座桥的重量分布到主塔和锚碇上,因此被称为大桥的‘生命线’。而在燕矶长江大桥这种条件下,常规的双主缆设计难以满足受力需求。”中铁大桥局燕矶长江大桥项目部总工程师李陆平介绍。
项目团队迎难而上,反复比对多种方案,深入分析主缆垂度、直径、数量之间的关系,细致评估如何兼顾提高经济性与降低施工难度,最终创新性地提出了最优解——“不同垂度四主缆”结构形式。
在这一结构形式下,两座低矮主塔间悬垂的四条主缆并非平行排列,而是高低错落。两条内缆垂度略小,钢丝强度更大;两条外缆则垂度较大,钢丝强度略小。李陆平介绍,这样的设计使主缆受力更合理,分散了荷载,保障了桥梁结构安全。
钢桁梁吊装到位后,施工人员连接吊索。施瑞 摄
主塔个头不高,要能承受超大跨径下的巨大压力,就得格外壮实。大桥北岸主塔的塔壁最厚达4.25米,约是寻常长江大桥主塔塔壁的2倍,为国内混凝土桥塔之最。而南岸主塔共设有56根桩基,单根桩基直径达3.2米,部分桩基深达76米,这使大桥的底盘更稳。
四条主缆强壮,两座主塔粗壮,“一跨过江”就此实现。
智能建造,精准高效吊装,创造“一天一片梁”速度
钢桁梁精准吊装,是大桥成功合龙、“天堑变通途”的关键。但是,“不同垂度四主缆”的创新结构,给钢桁梁吊装带来了前所未有的技术挑战。
与普通双主缆悬索桥相比,燕矶长江大桥的钢桁梁在架设时需要同时与四条主缆的一组组吊索精准连接。但由于内外缆垂度不同导致受力失衡,会出现高度差,严重影响吊装。“如何解决四条主缆垂度差异导致的受力失衡,确保超大钢桁梁吊装安全,并做好在繁忙航道下的施工协调,是极大考验。”中交二航局燕矶长江大桥项目部负责人吴小斌介绍。
要实现受力平衡,需要在内外缆之间实现荷载的转移,但怎么转移、转移多少,没有成熟经验可循。
那就自己创造经验!湖北交投牵头联合承建单位,在大桥建设前期进行了大量数据论证和可行性试验,一次次研究优化施工方案。他们坚持设备优化与工艺创新“双管齐下”,应用缆载吊机、液压提升装置等装备创新施工方法,顺利攻克了难关。
900吨级缆载吊机。王成程 摄
燕矶长江大桥主跨的钢桁梁共有69个节段,单节最大重量约830吨,工程量极大、精度要求极高。我国自主研制的高端装备,令建设者们对高效吊装、实现毫米级精准合龙底气十足。吊装施工时,我国自主研制的一台1000吨级缆载吊机、一台900吨级缆载吊机,从主桥的跨中向南北两岸同步推进,对称架设钢桁梁。
智能系统的应用,让施工更加安全可控。在钢桁梁吊装过程中,项目团队利用智能调控系统动态调整吊索张力,保障内外缆受力平衡;应用自主开发的智能化监测系统,实时监测钢桁梁姿态和缆载吊机的结构应力,所有数据均实时传输,可通过手机APP实现远程监控。
从9月20日首节钢桁梁架设,到11月22日最后一节钢桁梁以毫米级的超高精度嵌入预定位置,燕矶长江大桥的建设者们创造了“一天一片梁”的高效吊装速度,仅用2个月便完成了全部钢桁梁架设任务。
智能建造在这座大桥建设各个环节体现得淋漓尽致。
在主塔施工中,项目团队运用了“空中竖向移动工厂”——我国第三代一体化智能筑塔机,还有专为燕矶长江大桥建设而自主研制的自适应超级爬模系统。“它们的应用,实现了大桥主塔从辅助调位、自动布料到智能养护的‘流水线’作业,在提高施工效率、保障施工安全的同时,确保了混凝土‘零开裂’。”罗航表示。
在主缆架设中,“不同垂度四主缆”结构形式带来全新挑战:四条主缆均由217根索股构成,单根索股就重约74吨;所有钢丝合计长度达33万公里,可绕地球赤道8圈。重量、长度远超常规悬索桥,架设难度也大大增加。项目团队应用“量身定制”的智慧控制系统辅助,短短100天便架设完全部主缆索股。
勇于突破,攻克“无先例可循”,铸就世界级品质工程
回忆合龙场景,中铁大桥局燕矶长江大桥项目部主桥工区技术负责人贾非凡感慨道:“看着钢桁梁完美对接,那一刻,所有辛苦都化为了成就感。”
对出生于1998年的贾非凡而言,燕矶长江大桥有着特殊的意义——这是他正式参加的第一个大型桥梁建设项目。从见习生到成为独当一面的技术骨干,他是中铁大桥局燕矶长江大桥项目部团队成长的缩影。这支平均年龄仅35岁的队伍,在打造学习型、工匠型、效益型、和谐型、廉洁型、幸福型等“六型”项目部过程中,用专业与热情啃下一个又一个硬骨头,用创新活力推进项目高效建设。在夏季施工时,为了控制混凝土温度,需要用到大量冰块,他们自行研发了智能碎冰机;在锚碇施工时,他们集思广益改进了施工方法,提高了施工效率。
燕矶长江大桥合龙。王成程 摄
提起燕矶长江大桥建设过程中集体攻坚克难诞生的创新成果,贾非凡等建设者们如数家珍:世界罕见的8字形锚碇结构、世界首创“等宽非对称”猫道结构……每一项突破性成果,都打破了“无先例可循”技术困境,滴落着设计者们无数次复杂精密计算分析的汗水,镌刻着建设者们精益求精、改进工艺的匠心坚守。
在描绘这道写满“世界之最”的壮丽飞虹过程中,设计者和建设者们以勇于创新的精神、一往无前的姿态,攻克了一系列世界级技术难题,为悬索桥结构体系及施工工艺开辟了新路径。
罗航介绍,目前,大桥建设已全面转入桥面系及附属结构施工阶段。建设者们正全力以赴,确保大桥2026年通车。
燕矶长江大桥建成后,从黄冈到鄂州花湖国际机场的车程将缩短至15分钟,黄冈、鄂州、黄石三市将实现半小时互联直达。
这意味着,区域交通效率进一步提高,大桥两岸居民往来更加便捷,资源流动更加顺畅,经济联系更加紧密。还意味着,鄂州花湖国际机场这座“空中枢纽”的物流通道,将通过大桥延伸至长江对岸的产业腹地,实现空港与陆港功能的物理整合,推动临空经济区发展,助力武汉都市圈加快发展。
未来,当车流穿梭于双层桥面,当物流经此快速集散,当立体便捷的交通画卷浓墨重彩地铺展开来,大桥将以其多重功能,为区域交通高效运转注入强劲动力,为区域经济快速发展插上腾飞翅膀。
“交通是经济的脉络和文明的纽带,是中国式现代化的开路先锋。桥梁建设是我国交通运输事业很重要的一部分。我们将艰苦奋斗、坚持创新,继续一往无前,力争在建设交通强国中做出更大的贡献。”贾非凡说。
记者手记 | “不难”背后的底气
“一桥飞架南北,天堑变通途”。
新中国成立之前,长江上没有一座大桥,想要过长江只能靠轮渡,十分不便。自“万里长江第一桥”武汉长江大桥建成通车以来,60多年过去,长江之上已是道道彩虹飞架、条条巨龙凌空。这些大桥极大方便了沿江百姓工作与生活,推动了区域经济发展。
燕矶长江大桥是湖北省第39座长江大桥。像我国很多长江大桥一样,燕矶长江大桥攻克了一个又一个世界级难题,拥有多项“世界之最”。提起这些,一名采访对象的“平静”令记者印象深刻。他平静地讲述那些难题,说“这个挑战前所未有”“这项没有先例可循”,但又平静地说“还好,没什么难的”。
真的不难吗?“不难”,是因为党的坚强领导和基层党组织的战斗堡垒作用;是因为大桥建设者们以高度负责的担当精神直面挑战,以创新意识迎难而上;是因为他们对于我国的建桥技术有着强大的自信,“工艺技术的不断创新、高端装备的升级迭代、智能系统的广泛应用,给了我们底气”。有这样的精神、这样的底气,什么建不成?
在采访中,建设者们对参与大桥建设倍感自豪,对我国交通运输事业发展取得的巨大成就深感振奋,满怀信心畅想桥连四海通未来。
“十五五”规划建议提出,“完善现代化综合交通运输体系,加强跨区域统筹布局、跨方式一体衔接,强化薄弱地区覆盖和通达保障”。作为区域综合交通运输体系中的一块重要拼图,可以想象,燕矶长江大桥建成后将为加快实现“人享其行、物畅其流”美好愿景增添绚丽色彩。期待未来,神州大地上有更多“拼图”拼出更美图景。(初英杰)
中国企业新闻网摘编:亓淦玉 |