中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
8月8日，武漢青山長(zhǎng)江大橋主跨首梁架設(shè)成功，標(biāo)志著大橋建設(shè)取得階段性進(jìn)展。這座大橋不僅擁有多項(xiàng)世界第一，還是一座全漂浮體系的特大橋斜拉橋。今天，超級(jí)建筑給大家仔細(xì)介紹一下這座超級(jí)工程。
武漢青山長(zhǎng)江大橋位于武鋼外貿(mào)碼頭下游1公里處，是武漢四環(huán)線跨越長(zhǎng)江的控制性工程之一。它是長(zhǎng)江上最寬的大橋，橋?qū)掃_(dá)48米。它的設(shè)計(jì)為全漂浮結(jié)構(gòu)，主跨938米，是世界上跨度最大的全漂浮體系斜拉橋。
▲武漢青山長(zhǎng)江大橋效果圖
所謂的全漂浮體系斜拉橋即承重索塔不設(shè)下橫梁，主梁依靠斜拉索的拉力處于全懸浮狀態(tài)，整座大橋的荷載就全部通過(guò)斜拉索傳到了索塔，再由索塔垂直傳遞至基礎(chǔ)。全漂浮體系斜拉橋可以很好適應(yīng)運(yùn)營(yíng)工況及溫差、大風(fēng)、地震等外力作用下的位移變形，避免結(jié)構(gòu)共振，達(dá)到抗震消能的作用。關(guān)于全漂浮體系斜拉橋的秘密，超級(jí)建筑在本文后面部分給大家仔細(xì)介紹。
▲8月8日航拍的武漢青山長(zhǎng)江大橋
8月8日，武漢青山長(zhǎng)江大橋工地南岸邊跨鋼梁上，一臺(tái)由中鐵大橋局自主研發(fā)的CQ500型全自動(dòng)桅桿式架梁吊機(jī)齊齊伸出吊臂，將一節(jié)重近500噸的鋼箱梁從江面平穩(wěn)吊起，在鋼梁吊至橋面高度時(shí)，進(jìn)行縱、橫坡調(diào)整，9點(diǎn)28分，與已架設(shè)梁段精準(zhǔn)匹配后進(jìn)行臨時(shí)連接，這標(biāo)志著這座世界上跨度最大的全漂浮體系斜拉橋主跨首節(jié)鋼梁架設(shè)成功。
▲8月8日拍攝的武漢青山長(zhǎng)江大橋
青山長(zhǎng)江大橋主跨鋼箱梁采用預(yù)制吊裝架設(shè)，共有63個(gè)梁段，全寬48米，約為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)泳池的長(zhǎng)度，是目前長(zhǎng)江上最寬的整體式鋼箱梁。鋼箱梁高4.5米，標(biāo)準(zhǔn)梁長(zhǎng)15米，箱梁最大重量為532噸，相當(dāng)于300多輛小轎車的總重。主跨鋼梁的架設(shè)采用中鐵大橋局自主研發(fā)的CQ500型全自動(dòng)桅桿式架梁吊機(jī)來(lái)完成，從兩邊往中間架，最后在長(zhǎng)江中間合龍。
▲8月8日航拍的武漢青山長(zhǎng)江大橋
武漢青山長(zhǎng)江大橋還是世界跨度最大的雙塔鋼箱及鋼箱結(jié)合梁斜拉橋，同時(shí)還擁有世界最高的A塔。2018年4月10日，武漢青山長(zhǎng)江大橋南岸主塔成功封頂，這一天，中國(guó)建設(shè)者一舉刷新了世界橋梁A型塔的高度紀(jì)錄。
武漢青山長(zhǎng)江大橋總投資56億元，采用BOT+EPC（投資、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)一體化）模式建設(shè)，由武漢交通工程建設(shè)投資集團(tuán)有限公司、中鐵大橋局股份有限公司、湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院、中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司共同出資負(fù)責(zé)建設(shè)、經(jīng)營(yíng)和管理。
▲8月8日航拍的武漢青山長(zhǎng)江大橋
武漢青山長(zhǎng)江大橋由中鐵大橋院設(shè)計(jì)、中鐵大橋局施工，于2015年開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)2019年基本建成通車，屆時(shí)將成為萬(wàn)里長(zhǎng)江上最寬的大橋。
▲8月8日航拍的武漢青山長(zhǎng)江大橋
斜拉橋主要由索塔、主梁、斜拉索組成。在斜拉橋設(shè)計(jì)上，按梁體與塔墩的連接方式可以分為四大類：剛構(gòu)體系、塔梁固結(jié)體系、半漂浮體系、漂浮體系（全漂浮體系）。這是個(gè)比較專業(yè)的問(wèn)題。所謂剛構(gòu)體系就是指大橋的主梁索塔橋墩三者互為固結(jié)；塔梁固結(jié)體系就是塔梁固結(jié)體系且塔墩分離；半漂浮體系就是塔墩固結(jié)塔梁分離，在塔墩處主梁下設(shè)置豎向支承；全漂浮體系就是塔墩固結(jié)塔梁分離。
▲青山長(zhǎng)江大橋設(shè)計(jì)圖
青山長(zhǎng)江大橋A型主塔A中間的那“一橫”在主塔的上半部，而大橋的橋面主梁在主塔的下半部。大橋主塔和主梁交界處的下面沒(méi)有橫梁。青山長(zhǎng)江大橋這種無(wú)下橫梁的主塔設(shè)計(jì)和絕大多數(shù)斜拉橋是截然不同的。
▲2017年月9月拍攝的武漢青山長(zhǎng)江大橋
▲青山長(zhǎng)江大橋的主塔沒(méi)有下橫梁，現(xiàn)在放置首節(jié)鋼梁的這個(gè)平臺(tái)是個(gè)臨時(shí)裝置。首節(jié)鋼梁只是臨時(shí)在這個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行組裝，等掛好斜拉索后，鋼梁的重量就全部被斜拉索承載，這個(gè)臨時(shí)支撐平臺(tái)會(huì)被拆除。于是，大橋938米主跨以及主塔兩側(cè)18號(hào)墩至21號(hào)墩之間的全部主梁將完全懸空。這叫做全漂浮體系。
▲8月8日航拍的武漢青山長(zhǎng)江大橋
大橋一千多米的鋼梁中沒(méi)有橫梁的支撐，整個(gè)梁段均是依靠斜拉索的拉力支撐，處于“全懸浮”狀態(tài)，整個(gè)橋梁與橋墩之間完全無(wú)連接。這樣一來(lái)，整座大橋的重量就全部通過(guò)斜拉索傳到了索塔的塔頂。
全漂浮體系雖然建設(shè)難度大，但其優(yōu)勢(shì)也十分明顯。特別是在發(fā)生地震或颶風(fēng)時(shí)，全漂浮斜拉橋可以不受橋墩的約束而極大限度地實(shí)現(xiàn)縱向擺動(dòng)，從而避免結(jié)構(gòu)共振，達(dá)到抗震消能的最佳效果。當(dāng)橋梁發(fā)生溫度變形或正常的徐變變形時(shí)，相互脫離的懸浮結(jié)構(gòu)也能避免橋中產(chǎn)生過(guò)大的內(nèi)部應(yīng)力。
▲8月8日航拍的武漢青山長(zhǎng)江大橋
青山長(zhǎng)江大橋的另一個(gè)創(chuàng)新之處在于，兩個(gè)索塔之間是鋼箱梁，塔兩邊是鋼箱梁和混凝土的結(jié)合梁，整個(gè)橋是一個(gè)混合梁斜拉橋，青山長(zhǎng)江大橋太寬，兩邊若只單用混凝土梁的話，會(huì)造成橋梁開(kāi)裂。
青山長(zhǎng)江大橋主跨首節(jié)鋼梁架設(shè)成功，也標(biāo)志著大橋建設(shè)進(jìn)入攻堅(jiān)階段，預(yù)計(jì)在明年初完成主體結(jié)構(gòu)施工，2019年底建成通車。
