2019年10月9日,杨泗港长江大桥正式通车。这座武汉排位“老十”的跨江大桥一身“金秋黄”,令世人惊艳。
杨泗港长江大桥是长江上首座双层公路大桥,连接汉阳、武昌两岸,全长4.13公里。作为第七届世界军人运动会重点保障线路之一杨泗港长江大桥,大桥如期建成通车,为军运会顺利进行提供了重要交通保障。
一跨过江 世界惊叹
有武汉长江大桥、鹦鹉洲大桥、杨泗港大桥、白沙洲大桥4 座桥。全国勘察设计大师、中铁大桥勘测设计院副总工程师、杨泗港长江大桥总设计师徐恭义介绍说,考虑到通航和交通量等因素,大桥设计主跨1700米,飞跨长江杨泗港长江大桥,这个跨度居世界第二,在双层桥梁结构中则是世界第一。
“这个项目武汉市规划已久,早在20年前就有规划和预留,杨泗港长江通道是武汉市二环线跨越长江的一个重要枢纽工程。”徐恭义回忆道,“从2004年,我们的团队就开始参与到这个项目,从预可到工可,大概要5年左右的时间,到今年完成建设、通车,一共15年的时间。”
在方案的可行性研究阶段,业主对桥梁和隧道两个设计方案做了深度比较,请专家进行论证。考虑到如果采用隧道方案,可能与过江的地铁线路相冲突。而作为二环线上的运能刚需,杨泗港过江通道至少需要10条以上车道, 才能满足城市发展的远期交通服务功能。因此,与桥梁相比,隧道并不是一个经济的方案。
为何选择一跨过江?徐恭义解释说,由于杨泗港大桥和鹦鹉洲大桥之间的江面下,有一条3公里长的潜坝。如果在江水中建桥墩,会改变水流方向,影响治水工程和船舶航行。因此,这1700米的世界纪录,是被难度极高的造桥环境“逼”出来的。
除“世界跨度最大的双层悬索桥”标签外,杨泗港长江大桥还拿下了多项“世界之最”——主桥设置双层双向12车道,是世界上通行能力最大的公路桥梁;大桥主缆设计张力6.5万吨,吊索设计拉力500吨,主缆钢丝强度等级世界最高、设计荷载世界最大;锚碇基础采用直径98米的圆形地下连续墙结构,是世界上最大的圆形桥梁基础……
屡遭质疑的设计方案
杨泗港长江大桥双层共12条车道,设置有机动车道、非机动车道、人行观光道等,集过江交通与观光于一体,是长江上功能最完备的桥梁。
这座桥最大的特别之处,就是主桥钢桁加劲梁采用全焊接结构,这在国际上尚属首次。“过去,我们的杆件与杆件、杆件与节点之间,都是通过铆接或者高强螺栓来进行连接。杨泗港大桥采用全部焊接。焊缝断面直接对接, 就要求你必须做到严丝合缝,不仅细节上要严丝合缝,整个1700米都要按照设计蓝图的线形,把它吻合好,难度非常大。”然而,正是这样一个没有先例可循的创新,在设计之初遭到了许多质疑。
“我们工程师最稳妥的办法,就是用别人已经实践过的方法来做项目、做工程。这样一个方法,国际上没有人用过,那么你采用的时候,就有人质疑,有人反对,我们自己更多的是担心。”在如履薄冰的心态下,大桥的设计团队联合施工团队一起,对施工方案进行了大胆革新。“在长江里面没有设置临时墩,也没有用临时支架,完全靠一个悬索悬到空中把它焊起来,没有占用繁忙的水道。由于是直接对焊,在节点连接的地方拼接板少了, 用钢量也节省了,几千万颗的螺栓节省了,在施工的速度和效率方面就大大提高了,后期维修养护的时候也能一目了然。”
抗风历来是悬索桥最大的“软肋”。这座1700米一跨过江的特大跨度悬索桥,其安全性更是值得关注。因此, 在进行建造之前,杨泗港大桥以120:1的尺寸等比缩小为仿真模型,经历了两个月的抗风测验,可承受12级强度、百年一遇的大风。“悬索桥是所有桥型里面最怕风的一种桥型,一旦来了大风,悬索桥自身的安全性、舒适性都是最敏感的。所以抗风是一个很严肃的问题。很高兴地告诉大家,杨泗港大桥经过风洞的检验,非常安全,性能非常优良。”徐恭义自信地表示。
在重重压力之下,杨泗港长江大桥的创新设计理念最终得以完美呈现。通过技术创新,不仅提高了工效,节省了材料,降低了工程费用,也成为国际桥梁界一个很好的范例。
“中国速度”再创纪录
杨泗港长江大桥2015年7月开工,2019年10月通车,建设者们一次又一次向世界展示了“中国速度”。168天,将重达12.3万吨的“巨无霸”沉井浮运下沉到位;300天,完成高达241.2米的塔柱施工;82天,完成主缆271根索股架设;36天,完成49片“千吨级”钢梁架设……全桥开挖土方57万立方米,使用混凝土92万立方米、钢筋5.4万吨、主缆高强钢丝3.3万吨、钢材7.2万吨。
徐恭义表示,这样的速度打破了由其他国家保持了几十年的神话,再一次证明了中国作为“桥梁强国”的实力。“美国在60年代创造悬索桥的世界纪录并保持了将近30年,之后被英国打破。再过了10年又被日本打破。而在这三个国家,类似杨泗港大桥这样的超级工程,美国要用9 年时间,英国和日本要用8年时间,而我们真正从开工到建成通车,只用了4年多的时间。这样一个速度和工效,世界上对我们的桥梁建设者都是钦佩不已。作为桥梁设计师, 作为桥梁技术工作者,为我们祖国的桥梁技术水平,感到自豪和骄傲。”
杨泗港长江大桥建成通车后,将极大地完善武汉城市快速路骨架系统,缓解过江交通压力,优化城市空间布局。
本文刊载 / 《桥梁》杂志
2020年 第1期总第93期
本刊记者 / 陈晨
美编 / 赵雯