2025年11月6日,銅陵長江三橋正式通車!全球首座大跨度雙層“斜拉—懸索協(xié)作體系”公鐵兩用橋巍然屹立,宛如巨龍騰躍天塹,貫通南北,氣勢磅礴。
這一刻,彩旗獵獵,江風浩蕩,長三角與中西部的交通動脈在此交匯躍升,區(qū)域協(xié)同發(fā)展的脈搏愈發(fā)強勁。
這一刻,江風低語,鋼索輕鳴,仿佛仍在傳頌建設者千日奮戰(zhàn)的崢嶸歲月。
這一刻,標志著我國在復雜橋梁工程技術領域再次實現(xiàn)歷史性突破,成為中國智造閃耀世界的又一里程碑。中鐵大橋勘測設計院高速鐵路大跨度橋梁“國家卓越工程師團隊”數(shù)十載潛心攻關、接續(xù)奮斗,終在此刻再攀高峰。
PART.0
極限考驗——靜動載聯(lián)合試驗的決勝之戰(zhàn)
時光倒流至四個月前。2025年6月5日清晨,當《人民日報》頭版那幅橫跨長江的巨橋畫面映入億萬雙眼睛時,銅陵長江三橋正悄然迎來它生命中最莊嚴的一刻——靜動載聯(lián)合試驗全面啟動。
作為全球首座雙層斜拉—懸索協(xié)作體系公鐵兩用橋,銅陵長江三橋主跨長達988米,其跨度大、荷載重、結構新的特點,堪稱當前橋梁工程的“天花板”。而此次試驗,正是對大橋開通前最重要的“體檢”。212輛重型卡車列陣橋面,總荷載達9016噸,如鋼鐵洪流般壓向橋體。這壓力,不僅是對橋梁物理結構的極限挑戰(zhàn),更是對每一位建設者成果的最好檢驗。
最大工況下,上層132輛38噸貨車與下層80輛50噸重卡同步加載,1.9萬個監(jiān)測點,覆蓋3.1萬余個結構單元,700余臺(套)設備晝夜不息,構建起一座無形卻敏銳的“神經中樞”。從應變、撓度到塔偏、索力,從支座位移至錨固索股狀態(tài),再到溫濕度、風速等環(huán)境變量——毫厘之變,皆無所遁形。
夜色如墨,江風徐徐。為規(guī)避溫度梯度干擾,試驗選在凌晨進行。重車徐徐駛入預定輪位,監(jiān)控屏上的波形驟然躍動,仿佛沉睡巨獸的心跳被喚醒?!懊恳惠v車駛過,屏幕上的曲線就在跳動?!敝需F橋隧技術公司現(xiàn)場負責人葛志翔回憶,“我們盯著那些數(shù)字,就像守護新生兒的心跳——輕微、脆弱,卻無比珍貴。”
四天四夜,晝夜不息。終于,報告出爐,應力、撓度、索力、頻率等每一項大橋結構受力評判指標均符合規(guī)范和設計要求,全部達標!
PART.0
奇跡解碼——創(chuàng)新與協(xié)同鑄就的雙跨越傳奇
這一歷史性成果,并非一朝一夕之功。
時間再往前回撥到2024年8月27日,長江之上,風輕云淡。隨著現(xiàn)場總指揮一聲“合龍”令下,銅陵長江三橋主跨在百米高空精準對接,對接誤差毫米級——這座世界級橋梁工程迎來決定性時刻。消息迅速傳開,微博熱搜沖進前五,新華社、《人民日報》、中央電視臺、ChinaDaily等主流媒體密集聚焦,全球目光匯聚安徽銅陵
從正式開工到順利合龍,僅用時32個月,刷新了長江中下游大型公鐵兩用橋建設速度紀錄。這背后,不僅是中國基建實力的集中展現(xiàn),更是一場技術攻堅與制度創(chuàng)新協(xié)同推進的現(xiàn)代化實踐。
作為全球首座斜拉—懸索協(xié)作體系公鐵兩用橋,銅陵長江三橋自立項之初便面臨前所未有的挑戰(zhàn):無規(guī)范可依、無先例可循。項目負責人邱峰回憶:“我們每一步都如同在拓荒?!泵鎸藴士瞻祝ㄔO單位牽頭,組織設計、施工、監(jiān)理等多家單位,編制并申報鐵道學會驗收標準,歷經六、七輪專家論證,最終通過層層審查并即將發(fā)布,填補了行業(yè)空白,這其中對設計成橋狀態(tài)的要求是驗收標準中的難度和核心,設計團隊結合國內最新研究成果、根據(jù)大量的計算分析成果和監(jiān)控實測數(shù)據(jù),提出的驗收指標得到專家和行業(yè)主管部門的一致認可
技術難題之外,審批流程更是重重關卡。項目涉及交通、生態(tài)、海事、文物等十余個部門,近百項審批事項環(huán)環(huán)相扣。按傳統(tǒng)流程,前期手續(xù)耗時將超一年,對如此重大且緊迫的工程而言,無疑是巨大制約。
破局之道,在于機制重塑。銅陵市委市政府組建大橋前期指揮部,一方面指導交投集團加強與市內各主管部門的溝通聯(lián)系,另一方面帶領各部門加強與省部級主管部門請示報告,構建“橫向聯(lián)動、縱向貫通”的高效推進機制。各項專題并行推進,各部門主動打破壁壘,真正形成合力,資源要素優(yōu)先配置,審批周期不斷壓縮,一條暢通高效的“綠色通道”全面打通,讓原本看似“不可能”的任務變成了“一定能”完成的目標。
“這不是特事特辦,而是體制機制創(chuàng)新的水到渠成。”中鐵大橋勘測設計院總工程師、銅陵長江三橋總設計師肖海珠在接受媒體采訪中指出:“這座橋跨越的不僅是長江天塹,更跨越了創(chuàng)新體制機制的溝壑,實現(xiàn)了技術與治理的雙重躍升,是中國式現(xiàn)代化進程中科技自立自強與治理體系升級交相輝映的有力見證。”
一座橋,聯(lián)通兩岸,也貫通創(chuàng)新鏈與機制鏈。
這一實踐引發(fā)《人民日報》關注。記者深入施工一線,實地調研后于2024年10月14日刊發(fā)署名評論《培厚全面創(chuàng)新的沃土》,深刻剖析超級工程背后的深層邏輯:銅陵長江三橋的成功,正是黨的二十屆三中全會提出“構建支持全面創(chuàng)新體制機制”的生動示范!
PART.0
戰(zhàn)略升級——從過江通道到時代樞紐的跨越
如果說技術創(chuàng)新與體制機制變革共同托舉起這座世界級工程,那么其戰(zhàn)略意義的躍遷,則始于一個更為深遠的時代命題。當大橋從圖紙走向江心,它所承載的使命早已超越單純的交通功能,演變?yōu)榍藙訁^(qū)域發(fā)展的關鍵支點。
2014年,長江之畔,一個構想在銅陵悄然萌發(fā):建造一座新橋,替代服役近半個世紀的老公路橋,紓解日益擁堵的過江交通。初衷樸素,卻承載著一座城市躍升發(fā)展的熱望。
誰曾料想,這座橋的命運,很快被時代洪流推向歷史高點——它不再只是一座跨江通道,更肩負起重塑區(qū)域格局、打通發(fā)展命脈的戰(zhàn)略使命。
轉折始于2016年。樅陽縣正式劃歸銅陵市管轄,“一江兩岸”協(xié)同發(fā)展被提升為省級戰(zhàn)略。地理藩籬打破,物理聯(lián)通迫在眉睫。彼時的樅陽,鐵路空白、路網滯后,基礎設施的“斷點”如無形壁壘,阻隔了資源流動與城市協(xié)同。構建“鐵水聯(lián)運”樞紐,打通跨江動脈,成為破局關鍵。
時代出題,銅陵作答。大橋前期工作迅速啟動,重任落于中鐵大橋勘測設計院肩頭。以肖海珠為首的專家團隊挺進江岸一線,踏勘地形、分析水文、研判航道,反復推演橋位與橋型方案。最終提出“保留老橋、建設新橋”的科學路徑。
抉擇接踵而至:公路與鐵路,是分建雙橋,還是合建一體?
答案,在資源與效益的天平上逐漸清晰。長江岸線生態(tài)敏感,橋位稀缺;航道密集,通航要求嚴苛。若公鐵分建,不僅征地量大、投資高昂,更將對生態(tài)環(huán)境造成雙重沖擊。經多輪專家論證、反復比選,合建方案一舉多贏——節(jié)約土地資源、減少拆遷擾民,投資較分建模式節(jié)省逾20%,更契合綠色集約發(fā)展理念。決策層果斷拍板:采用公鐵合建!新橋以公路替代為主,綜合考慮鐵路發(fā)展需求,為綜合交通路網留下發(fā)展空間。
進入初步設計階段,技術攻堅全面展開。肖海珠團隊最初傾向采用技術成熟、施工高效的斜拉橋方案。理論上,其結構剛度優(yōu)、行車平穩(wěn),本應是理想選擇。
然而,隨著研究深入,兩大難題橫亙眼前。
其一,主跨需達988米,受江面寬度限制,若用斜拉橋,邊跨勢必大幅延伸陸地,導致主梁總長激增。這不僅破壞橋梁整體景觀,削弱地標意義,更使建設成本飆升,經濟性大打折扣。
其二,無論是斜拉橋還是傳統(tǒng)懸索橋,運營后均難規(guī)避梁端位移過大的頑疾。尤其在高速鐵路與重載貨運復合荷載下,結構變形直接影響行車安全與舒適度。
兩難之間,唯有創(chuàng)新破局!
2018年,一場技術風暴在論證會上掀起波瀾。經過對安全性、經濟性、耐久性與運營需求的全面評估,肖海珠提出一項開創(chuàng)性構想:采用“斜拉—懸索協(xié)作體系”橋型!
這一方案打破傳統(tǒng)邊界,融合斜拉橋的高剛度與懸索橋的大跨度優(yōu)勢,實現(xiàn)“強強聯(lián)合”。斜拉與懸索協(xié)同受力,既擁有更大跨越能力,又保持良好豎向剛度。更關鍵的是,主纜—橋塔—斜拉索—主梁構成縱向約束體系,使梁端位移遠小于單一橋型。
該體系不僅能承載高速公路、城際鐵路與重載貨運三重復合荷載,更大幅提升結構穩(wěn)定性與行車舒適度。相比傳統(tǒng)橋型,在確保安全的前提下更具經濟性與可持續(xù)性,堪稱公鐵兩用橋梁的技術飛躍。
一旦建成,銅陵長江三橋將成為世界首座集高速、城鐵、重載貨運于一體的雙層公鐵橋,更是全球首座雙層布置的鋼桁梁斜拉—懸索協(xié)作體系橋!它不僅是一座交通樞紐,更將樹立中國橋梁工程的新豐碑!
然而,創(chuàng)新之路從無坦途。對于肖海珠團隊而言,這是一場“從0到1”的原始突破。沒有先例可循,沒有標準可依。計算理論如何遵循?結構體系如何布置?細節(jié)構造如何實現(xiàn)?施工組織如何協(xié)同?……每一個環(huán)節(jié)都如迷霧中的險峰,充滿未知與挑戰(zhàn)。
PART.0
傳承跨越——建橋精神輝映江河歲月
這項開創(chuàng)性方案的提出,絕非一時沖動,而是源于二十年如一日的技術沉淀與堅定信念。這份底氣,深深扎根于肖海珠及其團隊在大跨度橋梁原創(chuàng)技術道路上的執(zhí)著探索。
一切始于2003年冬夜。武漢長江之畔,寒風凜冽,中鐵大橋勘測設計院辦公樓內一盞燈火時常徹夜未熄。年輕的肖海珠伏案疾書,草稿紙上力學模型密布,外文文獻泛黃卷邊,手算稿層層疊疊。沙沙筆聲中,一項名為“斜拉—懸索協(xié)作體系”的前沿研究悄然啟航。
彼時,肖海珠風華正茂,心懷凌云志;身后,則有楊進等老一輩橋梁泰斗的悉心指點與殷切期許。十年磨劍,千錘百煉。在無數(shù)輪理論推演與模型試驗中,那些曾被視為“天方夜譚”的設想,終被嚴謹數(shù)據(jù)鑄成堅實藍圖。這不是靈光乍現(xiàn)的偶然,而是時代召喚下的厚積薄發(fā);不是對傳統(tǒng)的簡單延續(xù),而是面向未來的主動躍遷。
時光奔涌至2017年,東海之濱,西堠門海峽風急浪高,驚濤拍岸。在這片世界級跨海通道的藍圖上,肖海珠再次執(zhí)筆落子——首次將“斜拉—懸索協(xié)作體系”應用于公鐵兩用橋梁。團隊晝夜鏖戰(zhàn),最終推動甬舟鐵路西堠門大橋進入初步設計階段。這場先鋒探索,不僅驗證了該體系在復雜海洋環(huán)境中的可行性,更為后續(xù)銅陵長江三橋的誕生點亮了航燈。
右三 肖海珠
然而,真正的挑戰(zhàn)才剛剛拉開序幕。
當銅陵長江三橋提上日程,其承載使命前所未有:上層通行雙向六車道高速公路,下層并行雙線高速鐵路,設計時速高達250公里。高鐵列車對橋梁平順性要求近乎苛刻,而公路荷載頻繁變化又使結構受力極為復雜。如何讓兩種截然不同的交通模式,在同一座橋梁中共生共舞?
答案,再次指向一項世界前沿技術——“斜拉—懸索協(xié)作體系”。
然而,這一先進體系背后,潛藏著困擾全球工程界的“心病”:端吊索疲勞。傳統(tǒng)理論認為,斜拉區(qū)與懸索區(qū)因剛度突變,容易帶來端吊索疲勞問題。國際通行解法是在過渡區(qū)設置斜拉索與吊索交叉布置,實現(xiàn)剛度平順過渡。土耳其博斯普魯斯海峽三橋即采用此方案,并被視為“標準范本”。
2019年12月,在銅陵長江三橋技術攻堅會上,項目組基于西堠門公鐵大橋經驗,初步提出設置4至6對交叉索的方案。
但現(xiàn)實難題接踵而至:鋼桁梁橋的受力特性決定了斜拉索與吊索通常需錨固于節(jié)點位置。若按既有技術將兩者在縱橋向同里程錨固,主梁不得不增設外置牛腿或復合錨固構造——不僅結構復雜,更影響整體受力性能。
此時,青年工程師謝蘭博通過參數(shù)化建模發(fā)現(xiàn),主梁本身的抗彎剛度可能是緩解疲勞問題的關鍵!在特定結構條件下,即使取消交叉索,端吊索疲勞應力幅仍處于安全可控范圍!
該設想隨即引發(fā)團隊聚焦研究。在肖海珠統(tǒng)籌下,項目組系統(tǒng)開展多工況耦合仿真。
計算結果表明,端吊索活載內力幅略高于常規(guī)吊索,但疲勞應力幅遠低于規(guī)范限值,具備充足安全裕度。機理剖析進一步揭示:主梁抗彎剛度是調控過渡區(qū)受力行為的核心因素。本橋采用大跨度鋼桁梁結構,其抗彎剛度較常規(guī)鋼箱梁提升近一個數(shù)量級,顯著抑制了體系轉換區(qū)域的豎向變形與轉角突變,有效減小了端吊索的活載內力幅。
這一發(fā)現(xiàn)表明,交叉索的設置,并非出于服役階段的疲勞控制剛性需求,而是為解決施工合龍過程中兩種體系剛度不協(xié)調所帶來的幾何與力學匹配難題。
該成果突破傳統(tǒng)依賴構造措施實現(xiàn)剛度過渡的認知局限,確立主梁剛度作為協(xié)同控制參數(shù)的設計新范式,不僅解決了銅陵長江三橋的技術難題,更推動斜拉—懸索協(xié)作體系在公鐵兩用橋梁中的應用由“可行”邁向“可靠”。
在肖海珠看來,“此次創(chuàng)新的意義在于,它打破了對既有國際方案的路徑依賴,證明技術進步未必依賴結構疊加或復雜構造,而可通過回歸力學本質、充分挖掘材料與結構潛力實現(xiàn)突破。這種以科學分析為基礎、以工程實效為導向的研發(fā)路徑,正是中國橋梁技術走向自主創(chuàng)新的核心邏輯?!?/span>
從理論萌發(fā)到工程落地,從局部驗證到系統(tǒng)完善,如今銅陵長江三橋的技術成果已輻射至多個重大工程。斜拉—懸索協(xié)作體系不再僅僅是圖紙上的構想,而成為可復制、可推廣的中國方案。
十載寒暑,丈量江河,攻堅克難,終成通途
通車前夕
肖海珠與團隊再次踏上這座親手鑄就的大橋
當大家聚在一起合影時
每個人都不約而同地向鏡頭豎起了大拇指
那是對奮斗歲月的深情致敬
更是邁向未來的豪邁宣示
一橋飛架,跨越的不僅是江河
更是技術高峰,是創(chuàng)新壁壘,是時代浪潮
它閃耀著青年工程師勇闖“無人區(qū)”的智慧光芒
更凝聚著一代代橋梁工程師接續(xù)奮斗的錚錚誓言
從鋼筋水泥的雄姿中,人們看到的
是中國制度優(yōu)勢催生的磅礴偉力
是歷史與未來的深情交匯
更是民族復興征程上的精神豐碑
END
來源:中鐵大橋院 第二設計院曹雪
編輯:陳麗媛
審核:徐潔
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