张靖皋长江大桥:三年拔节 健康“生长”
张靖皋长江大桥:三年拔节 健康“生长”
张靖皋长江大桥:三年拔节 健康“生长”中国网讯 近处是(shì)稻田耕种的(de)夏日农忙,远处是索塔林立的繁忙景象,在张靖皋长江大桥的施工现场,南锚碇区浇筑(jiāozhù)作业如火如荼,“游龙过江”已颇具雏形。
2022年6月28日,由中交公规院主持设计,中交二航局、中交一公局、中交二公局、中交路(zhōngjiāolù)建等单位参建的世界最大(zuìdà)跨度悬索桥(xuánsuǒqiáo)——江苏张靖皋长江大桥举行了奠基仪式(diànjīyíshì),10月项目主体工程(zhǔtǐgōngchéng)全面动工。三年后,大桥南北主塔拔节“生长”,建设进展顺利,大桥预计2028年年底建成。
张靖皋长江大桥是国家(guójiā)“十四五”期间重点推动建设的过江通道项目,连通沪陕、沪武高速公路,贯通苏州张家港市、泰州靖江市和南通如皋市,全长约 29.85公里。其中(zhōng),跨江段全长 7.859 公里,包括两座航道桥,分别为主跨2300米(mǐ)的南航道桥和主跨1208米的北(běi)航道桥。建设过程中,建设者(jiànshèzhě)们克服了超高(chāogāo)索塔、超大规模锚碇基础建设等世界级技术难题,展现了中国桥梁(qiáoliáng)建设者的智慧和实力。
突破(tūpò)定式 创造多项“世界之最”
“主跨(zhǔkuà)2300米的悬索桥此前没有人建过,这个设计方案(shèjìfāngàn)我们光论证就花了3年时间。”走上钢栈桥,负责大桥(dàqiáo)设计的中交公规院副总经理、全国(quánguó)工程勘察设计大师、张靖皋长江大桥总设计师王仁贵娓娓道来,从一开始提出的主跨1780米悬索桥方案,到主跨2230米三跨吊悬索桥方案,再到主跨2300米两(liǎng)跨吊悬索桥方案,设计方案确定几经波折(bōzhé)。
张靖皋长江大桥设计方案要(yào)考虑通航、码头、岸线、锚地、河势、防洪、安全风险等(děng)诸多因素,其中最重要(zhòngyào)是要满足长江黄金水道的(de)通航要求。这里跨越长江主航道,往来船只众多,12.5米深槽摆动(bǎidòng)范围达1890米,要确保通航不受深槽摆动的影响,大桥主跨至少需要2000米以上。
历经3年的(de)反复论证后,2300米(mǐ)(mǐ)主跨的设计方案惊艳亮相。设计方案蕴含6项“世界之最”:最大跨度悬索桥(xuánsuǒqiáo)(2300米)、最高悬索桥索塔(350米)、最长高强度主缆(4450米长(mǐzhǎng)、强度2200兆帕)、最大地连墙锚碇基础(长110米、宽75米,高度83米)、最大连续长度(chángdù)钢箱梁(3017米)、最大位移量伸缩(shēnsuō)装置(3120毫米)。“现在的方案不仅能够覆盖12.5米深水航道摆动范围,还能有效解决岸坡守护难题和防洪的相关要求,对建设条件的适应性最好。”王仁贵介绍(jièshào)。
悬索桥跨径突破2000米后,“量变”引起“质变”。张靖皋长江大桥需要面对超大跨径带来的诸如几何(jǐhé)非线性、材料非线性、接触非线性、结构(jiégòu)非线性等诸多(zhūduō)技术难题,以及如何将巨大主缆缆力通过索塔和锚碇有效传给(chuángěi)地基的技术难题。
“大胆创新,小心论证。”王仁贵(wángrénguì)带领设计团队结合本项目建设条件特点,针对性地提出了悬索桥主缆缆力自(zì)平衡结构体系、超高钢箱—钢管约束混凝土组合索塔、超大规模(chāodàguīmó)刚性接头(jiētóu)地连墙锚碇基础、热轧L肋隔板连续正交异性钢桥面板系统、具有智能感知功能(gōngnéng)的可更换主缆锚固体系和(hé)全桥一体化智能防腐体系等6个“世界首创”技术,确保张靖皋长江大桥结构受力合理,在建设和运营期安全耐久。
“一般(yìbān)情况下,大桥主缆与(yǔ)索塔之间采用固定连接方式,但在张靖皋长江大桥,主缆和索塔间并非固结的,而是设置的可自由滚动的滚轴索鞍结构(jiégòu),让主缆通过滚动实现主缆缆力自平衡。”张靖皋长江大桥设计副负责人魏乐永介绍,这一结构叫自行走滚轴式主索鞍,想(xiǎng)实现缆力自平衡,就要求滚轴摩擦系数(mócāxìshù)(mócāxìshù)要够小。为此,设计团队跳出(tiàochū)传统公路范畴,积极借鉴冶金、机械等行业(hángyè)在材料应用方面的好做法好经验,通过小心谨慎的试验论证,最终成功使滚轴摩擦系数达到千分之一的量级,塔顶不平衡水平力大幅度降低,从而达到优化(yōuhuà)索塔结构内力的目的。
据悉,项目通过应用主缆缆力自平衡体系这项创新技术,能够(nénggòu)大幅降低(jiàngdī)索塔塔底弯矩,与钢箱——钢管(gāngguǎn)约束混凝土组合索塔相结合,全桥减少138根(gēn)直径2.8米的钻孔灌注桩,节省(jiéshěng)混凝土15.7万立方米,钢筋12560吨,仅此一项即可减少二氧化碳排放8万吨以上。
守护“超级工程(gōngchéng)”的“千里眼”与“顺风耳”
“张靖皋(zhāngjìnggāo)长江大桥是落实长三角一体化和长江经济带(jīngjìdài)发展国家战略以及江苏省跨(kuà)江融合发展战略的重大举措。我们(wǒmen)致力于将大桥打造为交通强国建设(jiànshè)江苏样板标志性工程、中国桥梁科技创新引领代表性工程、世界特大跨悬索桥建设里程碑工程。”张靖皋长江大桥建设指挥部指挥长李洪涛表示。
为了(wèile)有效把握张靖皋(zhāngjìnggāo)长江大桥施工走向,控制施工风险,保证桥梁施工达到设计预期(qī),张靖皋长江大桥项目成立了桥梁施工及运营期监控监测中心,施工监控工作由中交公路规划设计院有限公司承担,覆盖(fùgài)了从锚碇基础到上部结构的全施工周期。
“张靖皋大桥(dàqiáo)的施工监控不仅是一次技术挑战,更是一次创新实践。”张靖皋长江大桥JK1标监控中(zhōng)心现场负责人耍荆(jīng)荆表示,通过高精度测量、自动化监测、5G云共享数据平台、异常数据处理等(děng)技术手段,施工监控团队实时掌握桥梁结构的状态变化,及时发现并(bìng)纠正施工中的偏差。
张靖皋长江大桥的监测工作贯穿建设与运营全过程,分为施工监控和运营期(qī)健康监测两大(liǎngdà)阶段。施工监控旨在确保大桥在建设过程中线形平顺、结构安全、内力分布(fēnbù)合理,最终达到设计预期(yùqī);而运营期健康监测则致力于实时感知桥梁状态,及时发现潜在(qiánzài)风险,为大桥的长期安全运营提供科学依据。
大桥南航道桥主跨2300米,采用(cǎiyòng)刚性接头地连墙锚碇基础、钢箱-钢管约束混凝土组合索塔(suǒtǎ)、主缆缆力自平衡(pínghéng)体系等(děng)创新结构,这些新型结构对施工监控和运营监测提出了更高的要求(yāoqiú)。为应对这些挑战,监测团队采用了多项创新技术。例如,针对锚碇基础的施工监控,团队通过(tōngguò)三维数值模拟分析,结合现场监测数据,实时优化施工方案,确保锚碇在复杂地质条件下的稳定性。在索塔施工过程中,团队利用高精度GNSS(全球导航卫星系统)技术,对索塔的线形和偏位进行毫米级(jí)监测,确保其(qí)符合设计要求。
大桥建成通车后,运营期健康监测系统将全面接管监测工作。该系统通过(tōngguò)(tōngguò)布设在大桥关键部位的传感器,实时采集风速、温度、湿度、车辆荷载等(děng)环境(huánjìng)数据,以及主(zhǔ)缆索力、主梁挠度、索塔倾斜等结构响应数据。这些数据通过无线传输技术实时传送到监测中心,经过分析后,为大桥的运营管养提供科学决策依据。
滚滚长江奔流不息,创新脚步永不停歇。从设计图纸到(dào)巍然屹立,建设者(jiànshèzhě)们用智慧和汗水攻克了超高索塔、超大锚碇基础等世界级(shìjièjí)难题,创造了多项“世界之最”。这座大桥不仅是地理空间的连接者,更是路桥建设的里程碑。待到建成,这颗(zhèkē)“长江上(shàng)的明珠”将成为助力长三角一体化发展的新引擎,书写路桥建设新篇章。


中国网讯 近处是(shì)稻田耕种的(de)夏日农忙,远处是索塔林立的繁忙景象,在张靖皋长江大桥的施工现场,南锚碇区浇筑(jiāozhù)作业如火如荼,“游龙过江”已颇具雏形。
2022年6月28日,由中交公规院主持设计,中交二航局、中交一公局、中交二公局、中交路(zhōngjiāolù)建等单位参建的世界最大(zuìdà)跨度悬索桥(xuánsuǒqiáo)——江苏张靖皋长江大桥举行了奠基仪式(diànjīyíshì),10月项目主体工程(zhǔtǐgōngchéng)全面动工。三年后,大桥南北主塔拔节“生长”,建设进展顺利,大桥预计2028年年底建成。
张靖皋长江大桥是国家(guójiā)“十四五”期间重点推动建设的过江通道项目,连通沪陕、沪武高速公路,贯通苏州张家港市、泰州靖江市和南通如皋市,全长约 29.85公里。其中(zhōng),跨江段全长 7.859 公里,包括两座航道桥,分别为主跨2300米(mǐ)的南航道桥和主跨1208米的北(běi)航道桥。建设过程中,建设者(jiànshèzhě)们克服了超高(chāogāo)索塔、超大规模锚碇基础建设等世界级技术难题,展现了中国桥梁(qiáoliáng)建设者的智慧和实力。
突破(tūpò)定式 创造多项“世界之最”
“主跨(zhǔkuà)2300米的悬索桥此前没有人建过,这个设计方案(shèjìfāngàn)我们光论证就花了3年时间。”走上钢栈桥,负责大桥(dàqiáo)设计的中交公规院副总经理、全国(quánguó)工程勘察设计大师、张靖皋长江大桥总设计师王仁贵娓娓道来,从一开始提出的主跨1780米悬索桥方案,到主跨2230米三跨吊悬索桥方案,再到主跨2300米两(liǎng)跨吊悬索桥方案,设计方案确定几经波折(bōzhé)。
张靖皋长江大桥设计方案要(yào)考虑通航、码头、岸线、锚地、河势、防洪、安全风险等(děng)诸多因素,其中最重要(zhòngyào)是要满足长江黄金水道的(de)通航要求。这里跨越长江主航道,往来船只众多,12.5米深槽摆动(bǎidòng)范围达1890米,要确保通航不受深槽摆动的影响,大桥主跨至少需要2000米以上。
历经3年的(de)反复论证后,2300米(mǐ)(mǐ)主跨的设计方案惊艳亮相。设计方案蕴含6项“世界之最”:最大跨度悬索桥(xuánsuǒqiáo)(2300米)、最高悬索桥索塔(350米)、最长高强度主缆(4450米长(mǐzhǎng)、强度2200兆帕)、最大地连墙锚碇基础(长110米、宽75米,高度83米)、最大连续长度(chángdù)钢箱梁(3017米)、最大位移量伸缩(shēnsuō)装置(3120毫米)。“现在的方案不仅能够覆盖12.5米深水航道摆动范围,还能有效解决岸坡守护难题和防洪的相关要求,对建设条件的适应性最好。”王仁贵介绍(jièshào)。
悬索桥跨径突破2000米后,“量变”引起“质变”。张靖皋长江大桥需要面对超大跨径带来的诸如几何(jǐhé)非线性、材料非线性、接触非线性、结构(jiégòu)非线性等诸多(zhūduō)技术难题,以及如何将巨大主缆缆力通过索塔和锚碇有效传给(chuángěi)地基的技术难题。
“大胆创新,小心论证。”王仁贵(wángrénguì)带领设计团队结合本项目建设条件特点,针对性地提出了悬索桥主缆缆力自(zì)平衡结构体系、超高钢箱—钢管约束混凝土组合索塔、超大规模(chāodàguīmó)刚性接头(jiētóu)地连墙锚碇基础、热轧L肋隔板连续正交异性钢桥面板系统、具有智能感知功能(gōngnéng)的可更换主缆锚固体系和(hé)全桥一体化智能防腐体系等6个“世界首创”技术,确保张靖皋长江大桥结构受力合理,在建设和运营期安全耐久。

“一般(yìbān)情况下,大桥主缆与(yǔ)索塔之间采用固定连接方式,但在张靖皋长江大桥,主缆和索塔间并非固结的,而是设置的可自由滚动的滚轴索鞍结构(jiégòu),让主缆通过滚动实现主缆缆力自平衡。”张靖皋长江大桥设计副负责人魏乐永介绍,这一结构叫自行走滚轴式主索鞍,想(xiǎng)实现缆力自平衡,就要求滚轴摩擦系数(mócāxìshù)(mócāxìshù)要够小。为此,设计团队跳出(tiàochū)传统公路范畴,积极借鉴冶金、机械等行业(hángyè)在材料应用方面的好做法好经验,通过小心谨慎的试验论证,最终成功使滚轴摩擦系数达到千分之一的量级,塔顶不平衡水平力大幅度降低,从而达到优化(yōuhuà)索塔结构内力的目的。
据悉,项目通过应用主缆缆力自平衡体系这项创新技术,能够(nénggòu)大幅降低(jiàngdī)索塔塔底弯矩,与钢箱——钢管(gāngguǎn)约束混凝土组合索塔相结合,全桥减少138根(gēn)直径2.8米的钻孔灌注桩,节省(jiéshěng)混凝土15.7万立方米,钢筋12560吨,仅此一项即可减少二氧化碳排放8万吨以上。
守护“超级工程(gōngchéng)”的“千里眼”与“顺风耳”
“张靖皋(zhāngjìnggāo)长江大桥是落实长三角一体化和长江经济带(jīngjìdài)发展国家战略以及江苏省跨(kuà)江融合发展战略的重大举措。我们(wǒmen)致力于将大桥打造为交通强国建设(jiànshè)江苏样板标志性工程、中国桥梁科技创新引领代表性工程、世界特大跨悬索桥建设里程碑工程。”张靖皋长江大桥建设指挥部指挥长李洪涛表示。
为了(wèile)有效把握张靖皋(zhāngjìnggāo)长江大桥施工走向,控制施工风险,保证桥梁施工达到设计预期(qī),张靖皋长江大桥项目成立了桥梁施工及运营期监控监测中心,施工监控工作由中交公路规划设计院有限公司承担,覆盖(fùgài)了从锚碇基础到上部结构的全施工周期。
“张靖皋大桥(dàqiáo)的施工监控不仅是一次技术挑战,更是一次创新实践。”张靖皋长江大桥JK1标监控中(zhōng)心现场负责人耍荆(jīng)荆表示,通过高精度测量、自动化监测、5G云共享数据平台、异常数据处理等(děng)技术手段,施工监控团队实时掌握桥梁结构的状态变化,及时发现并(bìng)纠正施工中的偏差。
张靖皋长江大桥的监测工作贯穿建设与运营全过程,分为施工监控和运营期(qī)健康监测两大(liǎngdà)阶段。施工监控旨在确保大桥在建设过程中线形平顺、结构安全、内力分布(fēnbù)合理,最终达到设计预期(yùqī);而运营期健康监测则致力于实时感知桥梁状态,及时发现潜在(qiánzài)风险,为大桥的长期安全运营提供科学依据。

大桥南航道桥主跨2300米,采用(cǎiyòng)刚性接头地连墙锚碇基础、钢箱-钢管约束混凝土组合索塔(suǒtǎ)、主缆缆力自平衡(pínghéng)体系等(děng)创新结构,这些新型结构对施工监控和运营监测提出了更高的要求(yāoqiú)。为应对这些挑战,监测团队采用了多项创新技术。例如,针对锚碇基础的施工监控,团队通过(tōngguò)三维数值模拟分析,结合现场监测数据,实时优化施工方案,确保锚碇在复杂地质条件下的稳定性。在索塔施工过程中,团队利用高精度GNSS(全球导航卫星系统)技术,对索塔的线形和偏位进行毫米级(jí)监测,确保其(qí)符合设计要求。

大桥建成通车后,运营期健康监测系统将全面接管监测工作。该系统通过(tōngguò)(tōngguò)布设在大桥关键部位的传感器,实时采集风速、温度、湿度、车辆荷载等(děng)环境(huánjìng)数据,以及主(zhǔ)缆索力、主梁挠度、索塔倾斜等结构响应数据。这些数据通过无线传输技术实时传送到监测中心,经过分析后,为大桥的运营管养提供科学决策依据。

滚滚长江奔流不息,创新脚步永不停歇。从设计图纸到(dào)巍然屹立,建设者(jiànshèzhě)们用智慧和汗水攻克了超高索塔、超大锚碇基础等世界级(shìjièjí)难题,创造了多项“世界之最”。这座大桥不仅是地理空间的连接者,更是路桥建设的里程碑。待到建成,这颗(zhèkē)“长江上(shàng)的明珠”将成为助力长三角一体化发展的新引擎,书写路桥建设新篇章。


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