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中国桥:一张亮丽的“中国名片”

2016-12-14

中国品牌 2016年12期
关键词:悬索桥钢丝大桥

本刊特约撰稿人 延 平

中国桥:一张亮丽的“中国名片”

世界桥梁看中国,在经济全球化时代,中国桥梁建设的成就吸引着越来越多的目光

在现代中国发展的30年里,桥梁工程改变了我国的发展速度。大型设备的制造和技术上的不断创新,让工程师们更有自信去挑战从前难以征服的自然环境,将跨越天险的能力不断提高,75万座桥梁正在将中国的城市和乡村连接在一起。无论是人还是物资,从一地到另一地的迁徙,都让时间和距离不断缩短。

如今,在世界桥梁界有着这样一句话:世界桥梁建设20世纪70年代以前看欧美,90年代看日本,21世纪看中国。在经济全球化时代,中国桥梁建设的成就吸引着越来越多的目光。

新材料:混凝土更智能

今年9月,中国桥梁建设的新成就更是不断吸引着世人眼光:

9月10日,杭瑞高速公路控制性工程——北盘江大桥正式合龙。大桥桥面距谷底达564米,相当于200层楼高,刷新世界第一高桥纪录。

9月19日,沪通长江大桥28号主塔墩承台混凝土浇筑收官,进入到新的建设阶段。大桥主跨1092米,是世界最大跨度公铁两用斜拉桥。

9月27日,港珠澳大桥主体桥梁正式贯通。大桥总长55公里,是正在建设中的世界最长跨海大桥。

一座座世界级大桥的横空出世,来自一项项关键技术的突破和新材料的研发应用。桥梁钢的升级换代,便是新材料突破的突出例子。

南京长江大桥之前,中国尚没有自己的桥梁钢,武汉长江大桥所用桥梁钢全部从国外进口。南京长江大桥用上自主研发的“争气钢”后,我国相继研发出Q370(一平方毫米能承受37公斤的拉力)、Q420、Q500桥梁钢,我国所建大桥于是大规模使用国产桥梁钢。

杭瑞高速北盘江大桥,不仅刷新高度纪录,也在多个方面刷新了钢桁梁斜拉桥世界纪录。同样值得一提的是用于大桥建造的混凝土,其学名叫“机制砂自密实混凝土”,是能够自己流动均匀地填密的。以前用混凝土铺路面,要用滚筒等工具振动混凝土,以便混凝土密实,但是如果是振漏了或者振过了,就会出现空洞、蜂窝、麻面等质量缺陷,如果桥墩支架有空洞那问题就严重了。而使用“智能”混凝土,它会沿着管道自己均匀分布,既保证质量,又让施工更方便,大大降低了作业人员的配置及作业时间,节约大量的人工费用,提高机械设备工效,有效地缩短施工工期,降低施工成本。

此外,大桥设计和建设者们还要负责大桥今后的正常安全运行。他们采用云计算技术,研发并建立了一个集建、管、养于一体的桥梁管养综合信息化平台,打造了该桥的数字化“贴身医生”,“寻脉问诊”不需再去现场,一旦发现大桥“生病”,可立即报警。

新技术:攻克世界难题

港珠澳大桥桥梁工程是中国交通史上技术最复杂、建设要求和标准最高的工程之一,被英国《卫报》纳入“现代世界七大奇迹”。复杂恶劣的海洋环境、120年使用寿命的建设标准……使得这里面临的挑战无处不在。

在港珠澳大桥主跨径最大、主塔最高的青州航道桥上,一对巨大的“中国结”耸立在伶仃洋上空。这也是世界上第一个以钢结构制作的桥梁主塔上横梁,港珠澳大桥的钢箱梁采用先进的整体制造和吊装施工工艺,这最大限度地降低海上施工的风险。为了严格确保120年的使用标准,2156个巨大的钢箱梁都在工厂内制作完成。在制造车间里,分布着各种不同的自动化设备:激光切割机、卷板机、还有全自动焊接机器人,所有这些设备都杜绝了人为因素对质量的影响。

不同于跨江跨海大桥,跨越高山峡谷的大桥有其独特的难度。对于跨径达1130米的世界级大桥——贵州清水河大桥来说,地质情况复杂,没有运输道路,没有平整场地,山谷大风、大雾、多雨,没有太多可供借鉴的建造技术,挑战无处不在。

挑战就意味着创新。受制于喀斯特地形,大型材料无法垂直起吊,工程师们创造性地运用千米级大吨位缆索吊技术,解决了高山峡谷大吨位吊装技术难题。

距离清水河大桥数十公里外的坝陵河大桥,主跨1088米,是另一座实现了多项技术创新的山区特大桥。“从深埋于地下的隧道锚到高耸入云的索塔,从穿越千米的先导索到两节间重达154吨的钢桁梁拼装,每一道工序的完成,都凝聚着创新的力量。”时任中交二航局五分公司副经理兼坝陵河大桥项目经理徐刚说,修建这座桥,我国第一次使用了桥面吊机架设大跨径悬索桥钢桁加劲梁,创新完成了“世界规模第一”的隧道锚开挖和浇筑。

洞庭湖,中国第二大湖泊,连接东西部的国家高速公路杭瑞高速将穿过这片水域。洞庭湖二桥成为杭瑞高速能否顺利穿过洞庭湖水系的关键性工程。

洞庭湖二桥跨度1480米,由两座重量超过63万吨的锚碇,两座超过200米高的主塔,两条2600米长的主索缆和超过4.3万吨重量的钢桁梁桥面组成,在中国悬索桥中跨度排名第五。

主索缆是悬索桥最核心的部件,它要拉起重达4万吨的桥面,并保证在桥梁正常使用的100年里不能进行更换。主缆有175束索股组成,每束索股有127根直径5.35毫米高强钢丝组成,和普通绳索相比,这座跨度1480米的悬索桥,主索缆制作要求要高得多。

港珠澳大桥主体桥梁成功合龙

760公里之外,决定这座桥梁命运的就是这一根直径只有5.25毫米的钢丝,它被誉为悬索桥的生命线。洞庭湖二桥的盘条的直径是12毫米,然后通过拉丝机九道拉拔以后,变成5毫米的钢丝。强度超过1860兆帕的钢筋在200米的距离内被拉伸成5.25mm的钢丝,这个工艺技术必须保持材料的强度不会降低,这么细的钢丝可以吊起两台5人座的小轿车。

钢丝穿过温度达到450度的金属溶液,被快速镀上一层薄薄的锌铝合金防腐层,它要保证未来100年时间里这根钢丝不会被恶劣环境所腐蚀。悬索桥索股生产的后场有127个分丝架,通过分丝架以后每一根钢丝有自己独特的路径,然后进入汇聚区。到了汇聚区以后所有的钢丝并拢,最后形成一个127根钢丝组合成的一个正六边形的索股。

今天,距离不再是点与点之间的物理长度,而是以时间的长短来衡量。越来越多的桥梁正在帮助人们跨越更多不可逾越的天险,它不仅完成了连通地域的功能,更成为跨文化交流的通道,甚至是开启了人们全新的生活。

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