湖北建桥军团建桥技术取得新突破 高铁驶过轻柔悬索桥

第一列高铁驶过五峰山长江大桥。 (通讯员 丁凯 摄)

12月11日10时10分，从扬州驶来的G8301次列车风驰电掣通过五峰山长江大桥，驶往上海，世界桥梁、高铁建设迎来新时代——铁路悬索桥进入“高铁时代”。

全长6409米、主跨1092米的五峰山长江大桥，上层为双向八车道高速公路，设计时速100公里。下层为四线高速铁路，设计时速为250公里，系世界第一座高速铁路悬索桥。

五峰山麓，桥下巨轮穿行，桥上车轮滚滚。疾驰高铁驶过“柔软大桥”，意味着新的纪录诞生——填补世界高速铁路悬索桥、中国公铁两用悬索桥和中国铁路悬索桥三项空白，在国际上率先确定高速铁路悬索桥的设计方法、计算理论和相关技术标准。

令人自豪的是，纪录的创造者是湖北建桥军团的主要成员中铁大桥局、中铁大桥院、中交二航局等。

以刚克柔造“硬气”悬索桥

悬索桥结构轻盈，变形空间大。当力量百倍千倍于重型汽车的高铁疾驰而过时，其施加的巨大荷载，将给轻盈的悬索桥造成较大几何变形。因此，疾驰高铁要求轨道保持相当的刚度，一点小小的变形，都是巨大的安全隐患。作为该桥总设计师，全国工程勘察设计大师、中铁大桥勘测设计院集团副总工程师徐恭义“压力巨大”。

五峰山长江大桥设计为何采用悬索结构？

该大桥是连镇铁路的过江通道。连镇铁路又称连淮扬镇铁路，连接连云港、淮安、扬州、镇江四市，被称为“江苏高速铁路网的脊梁”。中铁大桥局五峰山长江大桥项目总工冯广胜介绍，桥址处繁忙的水上交通，要求大桥必须采用悬索桥一跨过江。千米级的悬索桥，对湖北建桥军团来说并非难事，但身段“柔软的”悬索桥承载高铁过江，这在世界上都是空白，需要突破一些关键技术，挑战巨大。因此，该桥位预留半个多世纪，一直未能实施。

轻柔的悬索桥，怎样稳稳地地让高铁跑过？把柔软的悬索桥板变“硬”！

“把原来单薄的扁平桥板改成立体的空间桁架，为柔软单薄的悬索桥增加刚度和通透性，提升结构受力稳定性和抗风安全性。同时由于负担双层桥面荷载，主梁也被加重许多。所有的桥体重力就要通过索塔，通过锚固于两岸的缆索来承受，进而传给地面，解决了悬索桥在高速行车和大风作用下的易晃动难题。”徐恭义说。

五峰山长江大桥搭载四线铁路和八车道高速公路，主梁总荷载达17万吨，相当于三艘满载的“辽宁号”航母重量。

荷载如此之大，如何让桥稳固？

冯广胜透露，大桥使用直径达1.3米的主缆，单根主缆由44704根直径5.5毫米、长约2000米的高强度钢丝组成，为目前世界范围内最大直径主缆，单根主缆拉力高达9万吨，足以吊起1.5艘满载的“辽宁号”航母。

主缆加粗，索塔变重。仅南锚碇施工中便要开挖土石30多万立方米，浇注混凝土38万立方米。整座大桥共耗费169万立方米混凝土，9.5万吨钢筋，近20万吨钢材及钢构件，3.3万吨主缆高强钢丝。

“大个子”还有“大智慧”

为建设这座世界级大桥，湖北建桥军团创造多项新工艺新技术——

在世界上首次采用U肋全熔透焊接新技术，解决焊缝容易疲劳破坏的难题；在全球首次采用轧制成型不锈钢复合钢板，解决钢板的锈蚀问题；采用新的不锈钢复合钢板焊缝超声检测方法，解决复合钢板焊缝缺陷检测定位不准的问题；在索夹安装中采用拉杆群同步张拉、实时超声波拉力检测新技术，消除索夹发生滑移的风险等等。

“大个子”还有“大智慧”。大桥上安装的6套5G通信射屏无线装置，不仅实现5G信号覆盖大桥，未来将助力实现高精度智能巡检桥梁、无人驾驶汽车行驶、安全行驶智能诱导、雨雪天桥梁自动加热除冰等功能。

据透露，此前近百天里，铁路部门以不同时速、不同车型、多线并行等不同组合反复测试，其间创造了时速275公里平稳通过的世界纪录。测试表明，各项设计指标达到预期目标，证明大桥设计方法和理论计算的正确性。

“5年艰苦奋战，五峰山大桥成了一座开创性的桥梁。”冯广胜称，五峰山大桥的成功建设，将带动更多铁路桥使用悬索桥这一桥型。

据悉，目前已经开工的川藏铁路大渡河特大桥就采用了悬索桥桥型。