在中国版图上,处于沿海经济带和长江经济带交汇点和长江三角洲洲头的城市只有两个,一个是国际大都市上海,另一个就是位于长江北岸的江苏南通。
南通古名通州,即我国华东地区之南北交通咽喉,为了区别于北京的通州,江苏的通州后改名为南通,即南方的通州。然而南通当地还有一个颇为尴尬的说法:叫“南通南不通”,即从南通向南要到达上海、融入长三角经济圈的核心地带,却一直被长江阻隔,从南通到上海,需要绕道江阴长江大桥或者通过长江轮船摆渡,交通极为不便。从南通向南打通长江阻隔,不仅是南通人的世纪梦想,更将打通我国东部铁路网,辐射华北和西北。
中国大桥又创世界之最:一座100层高楼 矗立长江之上
2014年3月1日,沪通长江大桥开始动工建设,它横跨江苏的南通市和张家港市。它是世界首座跨度超千米的公铁两用桥,沪通大桥桥址北岸为南通通州区平潮镇,南岸为张家港市锦丰镇;沪通长江大桥上层为公路,下层为铁路。沪通长江大桥集国铁、城际铁路和高速公路于一体,全长11.07公里,上距江阴长江大桥约45公里,下距苏通长江公路大桥约40公里,采用公路和铁路合建,正桥为两塔五跨斜拉桥。
大桥主塔高325米,采用钻石型混凝土结构,约100层楼房高,为世界最高公铁两用斜拉桥主塔。大桥主跨1092米,建成后将是世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥。整个沪通铁路通车后,南通到上海将开行动车组列车,有望1小时内到达,比现在乘汽车时间缩短1小时。不仅南通,张家港、常熟和太仓等三个目前不通铁路的城市,一步跨入动车时代,而从全省来看,整个苏北沿海城市老百姓都可以坐火车快速方便地抵达上海。
沪通长江大桥是沪通铁路的过江通道,而沪通铁路是我国铁路网沿海铁路通道中的过江咽喉,是鲁东、苏北与上海、苏南、浙东地区间最便捷的铁路运输通道。线路北起江苏省南通市平东站,向西南穿过南通西站,向南跨越长江经过张家港、常熟、太仓站后接入京沪铁路安亭站,全长137公里。
原世界最大跨度为630米的安徽铜陵长江公铁两用大桥,同样由中铁大桥局承建。2014年3月1日,沪通长江大桥开工后,以1092米创造新的公铁两用斜拉桥跨度世界纪录,对施工者来说,不仅意味着要建造世界最高的斜拉索桥主塔,还意味着主桥墩基础施工迎来前所未有的挑战。
这座世界上最大跨度的公铁两用斜拉桥,最高要能抵御15万吨级船空载进港船的船撞。那么,大桥应该采用怎样的基础形式才能满足如此之大的受力呢?
沪通长江大桥有6个桥墩采用了沉井基础,其中28号、29号两个主桥墩的沉井基础更被称为“定海神针”,施工难度之大远远超出想象。
“28号墩的沉井有105米高,它的平面尺寸是86.9米乘以58.7米,相当于12个篮球场那么大。它整个分两部分,底下50米是一个钢壳沉井,钢壳沉井总重达到了1万多吨。”中铁大桥局沪通长江大桥项目部总工程师李军堂,跟记者介绍道。要将这个巨无霸沉入江底,绝非易事。
28号桥墩沉井和29号桥墩沉井,都是世界上最大的沉井基础。如果全部在水中施工,不仅工期无法保证,成本还将大幅增加,工程质量也会受到影响。到底该采用什么办法来完成沉井施工呢?
“我们采用了这种大型的这种钢沉井,整体制造出船坞浮运技术。” 中铁大桥局沪通长江大桥项目部总工程师李军堂介绍道。
中铁大桥局通过精心筹划,科学组织,极大限度地发挥工厂化、预制化优势,首次采用超大型钢沉井整体制造和浮运方案。然而,28号墩钢沉井出坞前加上辅助结构重15000吨,29号钢沉井重16000吨。两个庞然大物的浮运面临一系列的新课题。
经过中铁大桥局和各方150多个日日夜夜创造性地运用多种新工艺新方法,分别重达15000吨和16000吨的28号、29号墩沉井终于像定海神针一样稳稳地屹立在江中,为托起沪通桥主塔,牵起沪通桥钢梁打下了坚实的基础。除了中铁大桥局,沪通长江大桥还有一家施工单位,就是中交二航局,他们负责的标段在施工中,因地制宜,把一种传统的工艺发挥到了极致,让人们看到了大桥建设者执着、专注、精益求精的匠人精神。
今年60岁的杨志德早年木工出身,现在已经是业界赫赫有名的建桥专家。目前长江上通车和在建的大桥八十多座,其中他领衔建设的就有14座。沪通长江大桥是他个人的收官之作,但是这一回,他遇到了新课题。
48万吨!沪通长江大桥用钢量 创桥梁建设世界之最!
沪通长江大桥为4线铁路加6车道高速公路的公铁两用大桥。上层双向六车道锡通高速公路,设计速度100km/h;下层沪通铁路为I 级双线铁路,设计速度200km/h;通苏嘉城际铁路按客运专线标准,设计速度250km/h。公铁两用桥意味着,桥梁荷载比公路桥更大,沪通长江大桥用钢量也创下了桥梁建设世界之最!
沪通长江大桥作为世界上跨度最大的公铁两用斜拉桥,建设者们创造性地运用了很多新工艺、新技术、新方法,也将传统工艺创新升级,充分展示了中国桥梁建设者的智慧和胆识。这座大桥还催生了新材料的诞生,一种是500兆帕的高强度钢,一种是2000兆帕的斜拉索。在钢铁行业,重要新材料的问世,都是标志性的事件,其难度可想而知。
高宗余是沪通长江大桥的总设计师,一辈子沉稳严谨,甚至略显保守。但在沪通长江大桥项目上,他有一个大胆得近似冒险的设计,就是在桥梁关键部位设计使用国内市场上尚未问世,国际桥梁建设中从未使用过的500兆帕高强度钢材。
沪通长江大桥主跨度1092米,它比世界跨度最大的斜拉桥俄罗斯岛桥的1104米还少了12米,但由于俄罗斯岛桥只是公路桥,沪通长江大桥却是公铁两用桥,它的荷载重量远远超出俄罗斯岛桥。
高强度钢材的研发需要艰难的历程,中国235兆帕强度钢材1957年用于武汉长江大桥,但供货方是前苏联;345兆帕强度钢1969年最早用于南京长江大桥,由鞍山钢铁公司研发,这一过程用了12年;31年后,武钢研发成功370兆帕钢2000年用于芜湖长江大桥;在沪通大桥方案设计方案中,2012年就确定要使用500兆帕的高强度钢材,而当时国内市场上最顶级的高强度钢是420兆帕,2007年由鞍钢研发成功,最早用于重庆朝天门长江大桥。这一次升级用了7年。在500兆帕高强度钢诞生之前,就设计进方案,而且指定是中国制造。
与目前顶级的高强度钢相比,500兆帕高强度钢在强度、可焊性、抗震性以及韧性等多方面要求更高,任何一个指标的达成都需要千百次的实验。
如果不能如期研发生产出合格的500兆帕钢材,沪通长江大桥将不得不采用420兆帕的钢材,意味着钢材用量更多,荷载更重,随之将产生连锁反应,桥墩和基础施工工艺都将重新修改,对整个桥梁的工期和成本产生的影响不可估量。2015年秋天,500兆帕高强度钢材在鞍钢研发成功。2015年10月起,沪通大桥专用2.6万吨500兆帕高强度钢材陆续如期送达江苏的预制加工厂。
沪通长江大桥的建设,还催生了2000兆帕斜拉索在中国的研发和应用。2000兆帕强度斜拉索应用后,将使沪通长江大桥成为长江上一座坚固而又靓丽的标志性建筑。
从1957年建成长江上第一座大桥——武汉长江大桥开始,经过60年积累,中国的桥梁建设水平已经代表和引领了世界桥梁的最高水平。沪通长江大桥的建设,又将成为检验我国桥梁建设者的一个标志性作品。这座大桥的建设,不仅成功应用了很多新技术新工艺、还因地制宜创新升级了一些传统工艺,并催生了特种钢等一些新材料的诞生。
我国已经成为一个建桥强国,还是一个钢铁大国,但目前还不是钢铁强国,就是因为缺乏一批研发和生产高品质钢材的企业,还没能形成集团优势。一些重大工程的建设,既带来了严峻的挑战,也带来了提升的机会,提升建设水平,提升创新意识,提升研发和生产能力。
来源:央视网
更新时间:2016年10月27日 23:03
视频简介:本期节目主要内容:沪通长江大桥主塔高325米,采用钻石型混凝土结构,为世界上最高公铁两用斜拉桥,施工难度非常之大。中铁大桥局为此设计了周密的施工方案。沪通大桥建成后,将在沿海铁路大通道中起到承接的重要作用。(《经济半小时》 20161027 屡破世界纪录的大桥)