【強(qiáng)信心 開新局】

◎本報(bào)記者 矯 陽

在安徽省銅陵市，位于既有銅陵長江公路大橋上游約720米處，一座紅色斜拉—懸索協(xié)作體系雙層公鐵兩用鋼桁梁橋，已在長江上展露。8月20日，記者在現(xiàn)場看到兩側(cè)橋塔高高聳立，主纜下方，懸吊著一段600多米的懸索主梁，而南北兩側(cè)橋塔，各有一段近300米的斜拉段主梁，分別由幾十根斜拉索拉住，同時(shí)伸向懸索主梁。

這座在建橋梁為G3（京臺高速）銅陵長江公鐵大橋，是世界范圍內(nèi)首座千米級雙層公鐵兩用斜拉—懸索協(xié)作體系鋼桁梁橋，全長11.88公里，主跨988米，具有高速公路、城際鐵路、貨運(yùn)鐵路3種過江功能。

“再過幾天，懸吊段主梁即將與兩側(cè)的斜拉段主梁同時(shí)牽手，實(shí)現(xiàn)全橋合龍。”中鐵大橋局G3銅陵長江公鐵大橋項(xiàng)目經(jīng)理劉幸福告訴記者，這種兩個(gè)合龍口同步安裝的方式，在世界范圍斜拉—懸索體系橋型建設(shè)中尚屬首次。

G3銅陵長江公鐵大橋上層為六車道高速公路，下層為四線鐵路（雙線貨運(yùn)+雙線高速客運(yùn)），兼具斜拉橋和懸索橋的優(yōu)點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)新、跨度大、荷載重的特點(diǎn)。大橋公、鐵荷載總和換算后相當(dāng)于28車道公路載荷，總重在世界公鐵兩用橋中位居前列。

G3銅陵長江公鐵大橋?yàn)楹我O(shè)計(jì)成千米級斜拉—懸索協(xié)作體系鋼桁梁橋？“根據(jù)通航等要求，跨江主橋考慮988米主跨方案，適合此種跨度的橋型有斜拉橋、懸索橋和斜拉—懸索協(xié)作體系橋型。”中鐵大橋院總工程師肖海珠說，三種方案在技術(shù)上均可行，但在結(jié)構(gòu)剛度、布置合理性、施工方案及工期、經(jīng)濟(jì)性等方面優(yōu)缺點(diǎn)不同。經(jīng)過充分比選，斜拉—懸索協(xié)作體系橋在主梁豎向剛度、對地形適應(yīng)性、施工難度和工期等方面均具有一定的優(yōu)勢，尤其是經(jīng)濟(jì)性方面優(yōu)勢更為突出，最終設(shè)計(jì)采用了斜拉—懸索協(xié)作體系橋方案。

在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)面臨著巨大挑戰(zhàn)。斜拉—懸索橋體，同時(shí)以千米跨度在高鐵橋梁上應(yīng)用，這種全新的橋梁結(jié)構(gòu)前所未有，缺乏成熟可參考的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)研究過程中，必須探明解決各種不可預(yù)見的難題。經(jīng)過大量分析研究，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了主梁縱向位移變化規(guī)律、主梁剛度對端部吊索疲勞性能影響，首創(chuàng)交叉區(qū)段斜拉索和吊索錯(cuò)開錨固的方式及合龍安裝方法。

僅以全新的合龍方式為例。“世界已有的斜拉—懸索協(xié)作體系橋的合龍方式，是兩端同時(shí)向跨中先安裝斜拉段再安裝懸索段，最后在跨中位置合龍，只有一個(gè)合龍口。”中鐵大橋院G3銅陵長江大橋項(xiàng)目負(fù)責(zé)人邱峰說，這種安裝方法，一是進(jìn)度慢，只能按部就班按一個(gè)順序來；二是工序復(fù)雜，輔助措施多，在安裝懸吊段時(shí)，要不停地將吊索由臨時(shí)轉(zhuǎn)化為永久。而同步安裝方法既方便又快速，粗略估計(jì)，至少可以節(jié)省3—6個(gè)月工期。

大橋建設(shè)還創(chuàng)新多種新裝備，如世界首個(gè)9米分段智能液壓爬模。

爬模，即爬升模板，給建設(shè)者提供空中“落腳地”。“以往的爬模工藝，單節(jié)混凝土施工高度都在6米以下，我們首次將單次澆筑高度提高到9米。”劉幸福說，與6米節(jié)段施工相比，9米爬模可減少12個(gè)施工輪次，在同等帶模養(yǎng)護(hù)條件下，理論上可減少工期約120天。

專家認(rèn)為，G3銅陵長江公鐵大橋建設(shè)在理論、體系、工法和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了四大方面創(chuàng)新，為“中國橋”再添新橋型，給未來建設(shè)同類橋梁提供了很好的借鑒和參考。

G3銅陵長江公鐵大橋是《長江干線過江通道布局規(guī)劃（2020—2035年）》中規(guī)劃的過江通道之一，于2022年1月開工建設(shè)。截至目前，全橋59個(gè)節(jié)段鋼梁架設(shè)僅剩兩個(gè)用于合龍的節(jié)段。大橋建成后，對于發(fā)揮皖江承東啟西、連接長三角和川渝鄂贛的中樞作用，促進(jìn)區(qū)域交通優(yōu)化發(fā)展、完善過江通道布局具有重要意義。