杨泗港长江大桥是一座横跨长江的宏伟悬索桥,独特的双层设计,能让汽车上下自如穿梭。这座桥最核心的技术就是桥梁的主缆,每根重达16000吨,支撑起整座大桥。据说这些钢缆百年不锈,这是怎么做到的?这么重的钢缆是怎么架设到桥梁上的?
其实很简单,现场编就行。
不要看这些钢缆很粗,一开始架上的先导索却非常细,通过卷扬机和滑轮系统,先导锁横跨整个桥面,随后在两岸间构建起一条与主缆轨迹并行的“猫道”,这个“猫道”相当于建房子时搭建的支架,有了它之后就可以编制主缆了。
这个工作既精细又宏大,主钢缆由无数根细小的钢丝精心编织而成,每根钢丝直径只有6.2毫米。工人首先将细钢丝组合成91根钢丝束,然后用机器旋转,编成一条钢绳,再把这些钢绳分为271组,扭成一根坚韧的主缆。
整个过程中,工人需在主塔顶部的鞍座上耐心而精准地重复操作,确保每一束钢丝都各就各位,形成均衡受力的完美结构。
随后,紧缆机登场,如同两双大手紧紧握住主缆的两段朝相反方向扭转,将钢缆里每一根钢丝之间都挤压得严丝合缝,就和农村老大爷搓麻绳一样,把钢缆再上一道劲。
最后,把主缆的两端牢牢地固定在桥体与主塔之间,通过索夹的精密配合,既稳固了桥梁,又巧妙地承接了钢缆本身的重量。
架设和制造过程很简单,大力出奇迹,问题是这些钢缆如何保证百年不锈不断的呢?
这就要在材料上下功夫了,杨泗港长江大桥的主缆材料是我国自主研发的高强度钢丝。这些钢丝直径虽小,却有1960兆帕抗拉强度。正是这些高强度钢丝的集合,赋予了主缆无与伦比的拉力,使其能够轻松承载几万吨钢架桥的重量。据说这座大桥的单根主缆能吊起6.5万吨的重量,这与山东号航空母舰的排水量相当了。
杨泗港长江大桥主缆的抗风和抗腐蚀能力也是顶呱呱的,主要钢材是镀锌特种钢丝,本身就有极强的防腐能力。在架设完成之后,工人会对主缆的表面进行清理,污渍清理干净是确保以后不会产生锈蚀的关键。
之后是涂上防锈涂层,然后外面还要抹上润滑油,最外面套上一层具有干燥除湿的橡胶套,这个橡胶套还可以防止阳光照射和雨水侵蚀风化。这些工序完成后,大桥的钢缆每隔几年就要保养一次,否则主缆也用不到100年。
为什么要修这种悬索桥?修桥墩式的大桥难道不行吗?钢索再牢靠也没有桥墩耐用吧,是没有这个技术吗?
作为世界上基建实力最强的国家,在长江架设桥墩显然是毫无问题的。港珠澳大桥全长55公里,我们不是也修好了吗?桥墩式桥梁虽然坚固,可是它缺点也挺多的。
首先是造价比较高。一个个桥墩打起来耗费时间、精力、物力,不如悬索桥修建起来方便。
另外桥墩式的大桥建不了多高,桥墩数量还多,这就为通航带来了不便。杨泗港听名字就知道,这附近有一个港口。武汉作为九省通衢,长江船运的交通枢纽,肯定不能在江面上架设太多的桥墩。要保证桥墩少,同时兼顾桥梁的强度,只有一种选择,那就是修悬索桥。
在修建杨泗港长江大桥时,施工人员遇到的问题不光有钢缆问题,大桥所在区域地质复杂、水流湍急,且存在浅水坝等自然障碍。工程人员通过加大桥梁跨度,避免了在江中设置桥墩,从而确保了长江航道的畅通无阻。
为了修这座桥,施工团队还自主研发了一些机械,这在中国建桥历史上也是罕见的,包括研发了当时国内最大的起重机LZD900、潜水挖泥机和900吨新型缆吊车。值得一提的是,这座桥的两座主桥墩首次采用坚硬土层条件下超大沉井下沉新技术,钢桁加劲梁也是首次采用了大节段全焊拼装新工艺和千吨级整体吊装。因为采用了很多新技术,2021年这座大桥还获得了中国鲁班奖。
杨泗港长江大桥的修建对武汉的意义非常大,作为武汉市第十座横跨长江的大桥,杨泗港大桥极大地缓解了汉阳区到武昌区之间的交通压力,提高了城市交通的通行效率。
杨泗港大桥以其独特的设计理念和先进的技术水平,向世界展示了中国在桥梁建设领域的强大实力和创新能力。这座大桥不仅是中国基建建设领域的又一次壮举,也是世界桥梁建设史上的一个里程碑。
自此以后,在悬索桥的建设上,我国的施工团队积攒了丰富的经验,杨泗港长江大桥也是中国基建对外的一张国际名片。