4線鐵路和8車道高速公路使大橋主梁的總荷載達到17萬噸，接近三艘滿載的遼寧號航空母艦的重量，如此大的荷載，懸索橋能承受嗎？
大橋南主塔由於所處地層中巖石巖性差別大，軟硬度不均，基礎採用了高低群樁結構，最深138米，相當於46層樓房的高度，為國內最長樁。如何克服這些難題？
為保證大跨度橋梁的安全和施工質量，橋梁建設者研發了那些新材料、新技術、新裝備？
12月11日，經過時逾五年的艱苦奮鬥，由中鐵大橋局承建的世界首座高速鐵路懸索橋——連鎮鐵路五峰山長江大橋鐵路正線通車運營。
五峰山長江大橋全長6.409千米，主跨1092米，上層為雙向八車道高速公路，設計時速為100公裡。下層為四線鐵路（正線2線，預留線2線），正線設計時速為250公裡。
這座大橋是我國首座公鐵兩用懸索橋，也是目前世界上設計運營速度最高、荷載最大的懸索橋。要建設這樣一座大橋，背後到底有哪些新技術硬科技？
新研製的國產化裝備大顯身手
當浩蕩長江流至五峰山腳下，寬闊的江面突然變窄，寬度僅有1200米，這是適合建橋的理想橋址，但同時也面臨新的問題。由於水面突然變窄，每天往來大量萬噸巨輪，水上交通十分繁忙，橋梁必須保障航運的通暢與安全，如果在此橋址能一跨過江，對航道的影響自然就會降到最低。
據中鐵大橋局五峰山長江大橋項目總工馮廣勝介紹，要建設千米以上跨度的橋梁，懸索橋是個很重要的橋型選項。但相對其它橋梁結構，懸索橋屬於典型的柔性結構，在荷載作用下相對容易變形，因而以公路橋居多，較少在鐵路橋上採用，更別提在運行速度更快、剛度要求更高的高速鐵路上採用。
五峰山長江公鐵大橋搭載的4線鐵路和8車道高速公路使大橋主梁的總荷載達到17萬噸，接近三艘滿載的遼寧號航空母艦的重量，如此大的荷載，給五峰山長江大橋的建設提出了空前的挑戰。
為了保障運行安全，就要給柔軟的懸索橋添幾分「硬氣」。五峰山長江大橋採用了「桁梁+懸索」的組合結構，採用直徑1.3米的主纜，並把原本柔軟單薄的橋面板改成了堅固的桁梁，增加了橋的剛度，也為建成世界首座高速鐵路懸索橋提高了可能性。
為了大橋更加穩固，索塔、錨碇、纜索、主梁等主體構件的體量也需要增大。馮廣勝介紹，為保證大橋的穩固，五峰山大橋使用了直徑1.3米的主纜，單根主纜由44704根直徑5.5毫米、長約2000米的高強度鋼絲組成，為目前世界範圍內最大直徑主纜，單根主纜拉力高達9萬噸，足以吊起1.5艘滿載的「遼寧」號航空母艦。作為配套，從緊纜機、纏絲機到纜載吊機，一批新研製的國產化裝備將在五峰山長江大橋的建設中大顯身手。
主纜加粗後，與之相連的索塔也需要變得更厚重。同時為拉住大橋的承重主纜，大橋錨碇如同秤砣一般，整座大橋需耗費169萬方混凝土，9.5萬噸鋼筋，近10萬噸鋼結構構件以及3.3萬噸主纜高強鋼絲，大橋堪稱懸索橋裡的「大噸位」。這對相關材料和設備提出了新的要求，給工程施工也帶來極大難度。
大橋南主塔由於所處地層中巖石巖性差別大，軟硬度不均，基礎採用了高低群樁結構，最深138米，相當於46層樓房的高度，為國內最長樁。主塔施工中，採用下橫梁與塔柱同步澆築，保證了主塔與下橫梁結構的整體性，為下橫梁需要承受較大剪切荷載提供了重要保證。
「大個子」有「大智慧」
為了滿足橋梁的重載、高速和大跨，要求建設者在建橋方面必須要提高建橋的機械化、工廠化和智能化水平。
馮廣勝介紹，五峰山長江大橋鋼桁梁結構採用工廠化兩節間整節段鋼梁整體製造與吊裝新工藝，即長28米、寬46米、上下弦高16米的大節段鋼梁在專業製造廠焊接完成整節段後，用10000噸運輸船，由水路運輸至施工現場起吊安裝。因大橋鋼梁吊裝節段重量大（最重節段鋼桁梁重近1800噸，相當於1200輛小汽車重量之和），為進一步提高鋼梁架設安全性，加快施工進度，邊跨鋼梁採用2500噸浮吊進行吊裝、中跨鋼梁採用新研製的纜載吊機抬吊吊裝，最後通過將邊跨鋼梁整體姿態調整與中跨鋼梁對接實現合龍。
除此之外，橋梁建設者不斷地優化施工工藝，研發新材料、新技術、新裝備，以此保證大跨度橋梁的安全和施工質量，取得了一系列創新。例如，世界上首座採用板桁結合鋼桁梁的公鐵兩用懸索橋；世界上首次採用U肋全熔透焊接新技術的公鐵兩用懸索橋，解決了焊縫容易疲勞破壞的難題；世界上首次採用軋製成型不鏽鋼複合鋼板的公鐵兩用懸索橋，解決了鋼板的鏽蝕問題；採用新的不鏽鋼複合鋼板焊縫超聲檢測方法，解決了以往複合鋼板焊縫缺陷檢測定位不準的問題；在索夾安裝中採用了拉杆群同步張拉及實時超聲波拉力檢測新技術，以此消除索夾發生滑移的風險等等。
中鐵大橋局集團五峰山大橋項目部常務副經理陳明介紹，針對五峰山長江大橋結構構造複雜、養護維修難度大等特點，在建設初期便提前開展了千米級公鐵兩用懸索橋健康監測系統、智能檢修設備和智能人工巡檢系統、建養一體化海量數據的智能融合技術、信息化管養平臺整體架構研究、故障預測與健康管理等大橋運營養護技術創新研究，以此確保這座世界級大橋的健康安全。
陳明介紹說，五峰山長江大橋健康監測系統共設置了259個測點，未來將通過對大橋運營階段監測數據的深度挖掘，建立適合五峰山長江大橋行車安全的評價指標，填補千米級公鐵兩用懸索橋安全評估指標的空白。
陳明說，建設單位開發了大橋智能人工巡檢系統，既可作為大橋信息化管養平臺的前端應用，也可作為單獨的系統進行應用，有效地實現周期性檢查資料的電子化、信息化和標準化。進行現場檢查時，可利用智能人工巡檢的移動端藉助相關模型對橋梁病害所處位置進行定位，根據內置病害庫，對病害進行標準化描述，並實時上傳病害信息和相關圖片資料。也可快速地進行病害記錄查詢，並查看檢查計劃安排。最終根據實時上傳的病害情況，結合相應的評估算法，自動對大橋狀態評分。
五峰山長江大橋及其接線工程也是江蘇第一條「未來智慧高速公路示範工程」，建設意義尤為重大。今年5月，6套5G通信射屏無線裝置在五峰山長江大橋南北兩個輸電鐵塔架設完成。這是全國首次在跨江鐵塔上建設部署移動、電信、聯通三大通信運營商設備的5G共享基站。這不但能保證未來經過五峰山大橋的旅客5G信號會持續暢通，也為未來高精度智能巡檢橋梁、在橋上實現無人駕駛汽車上路、交通狀況車路協同提醒、霧天安全行駛智能誘導、橋梁段雨雪天氣下自動加熱除冰等交通新技術提供了可能性。
【來源：人民日報客戶端江蘇頻道】
聲明：轉載此文是出於傳遞更多信息之目的。若有來源標註錯誤或侵犯了您的合法權益，請作者持權屬證明與本網聯繫，我們將及時更正、刪除，謝謝。 郵箱地址：newmedia@xxcb.cn