一橋飛架南北，天塹變通途。
7月1日，由中鐵大橋院設計、中鐵大橋局承建的世界上首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋——主跨1092米的滬蘇通長江公鐵大橋通車運營，這也標誌著世界公鐵兩用斜拉橋主跨將邁入「千米級」時代。
近日，記者採訪了中鐵大橋局的工程師們，了解了這座大橋建造中的一些世界記錄。
滬蘇通長江公鐵大橋俯瞰圖。中鐵大橋局供圖
滬蘇通大橋創造了眾多「世界之最」
滬蘇通長江公鐵大橋南起蘇州市張家港市、北至南通市通州區，橋址處靠近長江入海口，江面寬達6公裡。
大橋附近有十餘個碼頭和港口，江面日通行船舶超過3萬膄，航運可謂是異常繁忙，這就要求大橋的主跨必須超千米。在滬蘇通長江公鐵大橋開建之前，世界上已建和在建同類型橋梁中最大跨度也只僅有630米。
滬蘇通長江公鐵大橋全景。中鐵大橋局供圖
考慮到經濟性，大橋為滬蘇通鐵路、通蘇嘉城際鐵路、錫通高速公路的共用過江通道，上層設置為雙向六車道高速公路，時速100千米；下層設置為雙向四線鐵路，時速200千米(滬通鐵路)、250千米(通蘇嘉甬鐵路)。
中鐵大橋局副總經理、滬蘇通長江公鐵大橋項目部經理羅兵介紹，除了跨度大，滬蘇通長江公鐵大橋還創造了眾多「世界之最」：主塔330米，相當於110多層樓高；建設用鋼量達48萬噸，相當於12個「鳥巢」；混凝土用量達230萬立方米，相當於8個國家大劇院……這一系列世界之最的背後，是建設者智慧與汗水的成果。
羅兵說，6年來，項目部取得了一系列創新成果，其中包括專利授權30餘項，發明專利20餘項。
世界體積最大的鋼沉井
羅兵說，1092米的跨度，為大橋的建設帶來不少難題，要想「跨得穩」，就要「立得住」。主墩鋼沉井就是這一「跨」的關鍵所在。
滬蘇通長江公鐵大橋沉井基礎長86.9米，寬58.7米，高約110米，平面面積相當於12個籃球場，高度相當於37層樓，這也是目前世界上體積最大的水中沉井基礎。
滬蘇通長江公鐵大橋鋼沉井施工中。中鐵大橋局供圖
羅兵介紹，中鐵大橋局發明了助浮結構和充氣增壓系統，首次實現了16000噸重的鋼沉井整體製造、整體出塢、整體浮運。通過封閉部分沉井井孔，並往封閉井孔充氣，巨型鋼沉井仿佛像魚有了「魚漂」，不僅可以自浮，還可以調節吃水深度以及浮運過程中的空間姿態。
中鐵大橋局滬蘇通長江公鐵大橋項目部總工程師李軍堂說，為了把鋼沉井這個「巨無霸」準確無誤地固定在設計點，中鐵大橋局開創性地採用了「大直徑錨樁混凝土重力錨」方案：將8根直徑達3.5米的鋼樁立在鋼沉井的上下遊處，南北兩側再各拋下4個重約900噸的混凝土邊錨，同時引入計算機控制的多向同步快速定位技術，通過智能化裝備，大幅提升定位的效率和精度，有效將鋼索與鋼沉井連接，達到共同固定鋼沉井的目的，解決了千噸級水流力作用下鋼沉井精確定位難題。
世界最高公鐵橋主塔
據羅兵介紹，索塔是斜拉橋的關鍵受力結構，斜拉橋跨度越大就要求索塔建築高度越高。滬蘇通長江公鐵大橋主跨為1092米，主塔高度就隨之攀升到330米，相當於110層高樓，為世界最高公鐵橋主塔。
滬蘇通長江公鐵大橋主塔施工中。中鐵大橋局供圖
高聳入雲的主塔給施工帶來了不少難題。對於混凝土而言，強度越大，標號越高，意味著粘度越大，就像很稠的粥，流動性差，難以泵送至高空；在普通的工程環境，混凝土灑水養護、保溫、保溼相對容易，混凝土抗裂容易得到保證，但這些在300多米的高空中難以實現。
為了解決這些問題，中鐵大橋局通過調整配合比，研究出了一種新型混凝土，一舉解決了泵送難、不抗裂等難題。這種新型混凝土在保障質量的同時，還具有高流態降粘等特性，在澆築的初期能控制水化反應，避免過度發燒，在降溫收縮時能自我激發膨脹，補償收縮，配合循環冷卻水管、全封閉防風措施等，表現出不俗的抗裂效果。
滬蘇通長江公鐵大橋主塔施工中。中鐵大橋局供圖
同時，中鐵大橋局引進超高混凝土主塔塔偏實時監測技術。在塔梁同步施工時，系統可實現對施工全過程橋塔變形進行實時測量，獲得橋塔變形時程曲線。一旦檢測到的曲線發生偏移，建設者們可以立刻進行糾偏，確保主塔按照預定「路線」長高而不「跑偏」。
斜拉索材料強度為世界之最
面對大跨、重載的需求，大橋的主體結構材料——鋼梁和拉索必須異常「堅實」。
主橋鋼梁必須要有足夠的剛度，這樣才能滿足大橋6線公路、4線鐵路的荷載需求。同時鋼梁還要具備一定的柔性，這樣才能在突來的重壓下，通過微變形來分散壓力，在重物通過後恢復如常。
從滬蘇通長江公鐵大橋項目部望出去的大橋一景。王偉健攝
李軍堂介紹，橋梁的鋼梁猶如一隻巨型「扁擔」，兩個主塔橫梁猶如「挑夫」的肩膀，「挑夫」相隔越遠，鋼梁承載就越重，「扁擔」就越容易向下彎曲變形，因此必須有相當強度的拉索才能拉住這根剛柔並濟的「扁擔」。
斜拉橋的拉索以主塔為中線依次向兩邊散開，成等腰三角形。通過與鋼梁連接，拉索為鋼梁提供一個強而有力的拉力，從而分擔一部分鋼梁承受的壓力，同時避免由於跨度過大造成鋼梁嚴重變形。
為實現大橋超千米的跨度，建設者們為其「量身定製」了強度達500兆帕的高強度鋼和2000兆帕的斜拉索，這兩個材料的強度均為世界之最。
2000MPa級斜拉索中最核心，也是最大的難點就是研發直徑為7毫米的超高強度鋼絲，這是世界上首次應用這種鋼絲，其抗拉強度達到2000MPa以上，單根鋼絲可吊起5輛家用汽車，同時還需要同時保證扭轉、纏繞等16項指標全部滿足要求。生產這種斜拉索的江陰法爾勝泓昇集團公司負責人介紹，當時國內沒有任何經驗可借鑑，也沒有可用的原材料，需要開發全新牌號的高性能盤條。通過一次次試製、試驗、檢測及分析，不斷的反饋問題、解決問題，通過對上百項工藝參數進行調整、摸索、驗證，一步步提高各項性能指標，經過長達六年的努力，最終開發出滿足滬通長江大橋的這種超高強度鋼絲。
而對於施工方來說，「為了減少架梁對通航的影響，滬蘇通長江公鐵大橋創新性地採用大節段吊裝主橋鋼梁，可將現場焊接和吊裝的工作量減少一半。」李軍堂介紹說。
由於主航道橋整節段鋼梁最大吊重達1744噸，為了滿足需求，中鐵大橋局自主研製全球首臺1800噸步履式架梁吊機，採用「雙橫梁三吊點」設計，保證鋼梁能夠平穩起吊。
5G新型微站布滿大橋公路面
滬蘇通長江公鐵大橋公路還充分體現了智能化。
大橋公路面將採用華為5G新型微站覆蓋，鐵路面將採用中天新型5G洩漏電纜覆蓋，引橋部分採用南通鐵塔建設多座超高鐵塔站點進行補充覆蓋。
中鐵大橋局滬蘇通長江公鐵大橋項目部常務副經理查道宏介紹，大橋將滿足用戶高速上網、高清語音通話、VR/AR等5G應用，同時可升級SA網絡，實現低時延、大連接等工業物聯網應用，屆時，大橋將成為一座真正的智能化橋梁。
除了帶來技術上的創新突破，滬蘇通長江公鐵大橋還將成為助推當地交通騰飛的起點，為長江南北兩岸帶來巨大變化。大橋建成後，張家港市將徹底告別沒有火車的歷史，與南通之間往來將不再依靠汽渡過江。作為八縱八橫鐵路網中沿江高鐵的重要組成部分，大橋的建成將有利於推動長三角一體化發展，南通到上海將由現在的5小時左右縮短至1小時左右。