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央视《院士攻坚团》解密常泰长江大桥建设背后的创新故事

创作时间:
作者:
@小白创作中心

央视《院士攻坚团》解密常泰长江大桥建设背后的创新故事

引用
澎湃
1.
https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_29730441

常泰长江大桥是长江上首座集高速公路、城际铁路、普通公路三种过江方式于一体的大型通道,其设计与建设过程中攻克了多项世界级技术难题。近日,中央电视台科教频道(CCTV-10)《院士攻坚团》栏目,跟随中国工程院院士、中国中铁首席科学家秦顺全的脚步,全面探究了这座超级桥梁背后的建设奥秘。

非对称设计开世界先河

常泰长江大桥全长10.03公里,其中公铁合建段长5299.2米,由一座主跨1176米的钢桁梁斜拉桥、两座主跨388米的钢桁拱桥和一座3×124米的非通航孔钢桁梁桥组成,创下了最大跨度斜拉桥、最大跨度公铁两用钢桁拱桥的世界纪录。

大桥设计为两层,上层是“六车道高速公路”,下层是居中的“双向城际铁路”和两侧的“四车道一级公路”。作为大桥总设计师,秦顺全提出将铁路和公路各放一边,形成“非对称”结构,成功规避了“夹心地”的产生。

“非对称设计”属世界首例,秦顺全发展了自己的“无应力状态法理论体系”,并为非对称设计“量身定制”了一套计算大模型。新模型通过加大铁路侧的索力,确保结构上的平衡。这一创新不仅节省工程款3.3亿元,还提高了相关桥梁建造技术。

“巨无霸”沉井下沉

常泰长江大桥的荷载达53万吨,由两座主塔和斜拉索共同支撑。秦顺全提出了“减冲刷、减自重台阶型沉井”,成功地给沉井做了“减肥和减高手术”。

“减肥减高”后的沉井身高减掉30米,可完美避开深潜最危险的“无人区”。在下沉过程中,秦顺全带领团队研发了具有“可视功能”的水下智能小机器人,实现了沉井施工零事故。

一跨过江无“约束”

泰兴江面繁忙,秦顺全直接把大桥主跨加长到了1176米。为了解决由此产生的新问题,他创新性地提出了“温度自适应塔梁纵向约束体系”,将梁端位移量降为±76厘米,确保了城际铁路安全通行。

常泰长江大桥是长江经济带综合立体交通走廊的重要项目,实现了“四个首创,六个世界之最”。目前大桥全桥已贯通,预计2025年具备通车条件。大桥建成后将对完善区域路网布局,促进扬子江城市群协调发展,服务推进“一带一路”交汇点建设、长江经济带发展和长三角一体化发展等重大国家战略落地实施发挥重要作用。

本文原文来自澎湃新闻

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