6月18日，備受矚目的蘇通長江公路大橋?qū)崿F(xiàn)主橋合龍。這座位于江蘇省東部南通市和蘇州(常熟)市之間，全長32.4公里，其中跨江大橋長8126米，跨徑為1088米的斜拉橋，已經(jīng)超過目前世界最大跨徑890米的日本多多羅橋，創(chuàng)造了“最大群樁基礎(chǔ)”、“最高橋塔”、“最長斜拉索”和“最大主跨”4項世界造橋紀錄，標志著中國斜拉橋建造技術(shù)已步入世界前列。
據(jù)悉，拱橋、懸索橋、斜拉橋和梁橋是當今世界4種主要橋型。中國是世界上建有橋梁最多的國家，拱橋是中國最古老的橋梁。此前，我國已建造迄今世界拱橋最大跨徑550米的上海盧浦大橋，并在拱橋建造技術(shù)工藝方面一直保持著世界領(lǐng)先的地位。在懸索橋建設(shè)方面，我國已將跨徑做到1650米，與目前世界跨度最大的1990米懸索橋僅差340米。從整體水平看，中國正由橋梁大國邁向橋梁強國。
然而，創(chuàng)新無止境。作為起源于我國、已有1400多年歷史的拱橋，面對懸索橋、斜拉橋跨徑的不斷突破，其跨徑能否突破千米，成為我國橋梁建設(shè)科技工作者關(guān)注的新課題。近日，記者就此采訪中國工程院院士、著名橋梁工程師鄭皆連，他說：“拱橋跨徑要突破千米，從計算技術(shù)上說沒問題，關(guān)鍵在工藝和材料?！?/FONT>
“我國多跨鋼管混凝土拱橋綜合建造技術(shù)躍上新水平”
跨徑，是橋梁建造水平的重要體現(xiàn)，與橋梁建造技術(shù)工藝密切相關(guān)。鄭皆連介紹：“2004年10月建成通車的錢塘江四橋，是采用具有民族特色拱橋結(jié)構(gòu)的成功范例，它的成功建造，標志著我國多跨鋼管混凝土拱橋建造綜合技術(shù)躍上了一個新水平。”
據(jù)悉，錢塘江四橋由廣西路橋公司主要承建，該拱橋創(chuàng)造了多項令世人驚嘆的“國內(nèi)首創(chuàng)”和“世界之最”：主橋全長超過千米，為目前國內(nèi)最長雙層橋面組合系桿拱橋；大跨190米跨徑，為國內(nèi)梁拱組合簡支體系中的最大跨徑；首次在強涌潮區(qū)域采用單、雙壁鋼吊箱施工工藝；首次采用號稱亞洲第一的6500噸抗震球型支座；首次采用世界第一規(guī)模的雙主索雙主跨三主塔吊裝系統(tǒng)……。
此外，該橋?qū)僭O(shè)計新穎的鋼管砼雙層橋，上面6車道走汽車，下面走輕軌車和公交車。主橋長1360米。在設(shè)計上，將大橋與周圍環(huán)境和附近的橋協(xié)調(diào)；為了節(jié)約造價，將整座大橋設(shè)計成大小拱結(jié)合的鋼管混凝土系桿梁拱組合結(jié)構(gòu)，雙層橋面，其中兩座為190米跨徑的主拱，9座為85米跨徑的小拱。同時，將拱橋上、中、下承式都反映到橋上，小跨上承式、下承式，大跨中承式、下承式。無論從經(jīng)濟、使用功能以及新穎角度看，都十分突出。
在施工方面，它把廣西創(chuàng)造的拱橋懸拼施工的兩種工藝——1968年建設(shè)三里江橋創(chuàng)造的鋼絲繩斜拉扣掛，1992年建設(shè)邕寧橋創(chuàng)造的鋼絞線斜拉扣掛，同時恰到好處地用在錢江四橋建設(shè)上。在9跨85米小拱施工中，將拱分成三段，采用鋼絲繩斜拉扣掛施工，速度非常快，扣好兩端的兩段，再將中間一段與之吻合，就完成了。
“這座橋施工非常快，是因為拱拼裝正是臺風(fēng)季節(jié)?！?鄭皆連介紹，施工期間氣象臺對臺風(fēng)準確預(yù)報期為3～4天，也就是說，只要3天內(nèi)能合攏一孔，就能保證施工安全進行，否則很難按預(yù)定工期完成工程建設(shè)任務(wù)。這項工程的完成，也使廣西的橋梁施工水平上了一個新的臺階，并獲得了中國土木工程“詹天佑大獎”和“魯班獎”。
“增大拱橋跨徑，有利增強市場競爭力”
“增加拱橋跨徑，一方面因為它是橋梁設(shè)計、建造水平的體現(xiàn)；另一方面也可以增強橋梁的市場競爭力，推進橋梁技術(shù)的進步，進一步降低橋梁建設(shè)成本?！?鄭皆連指出。
鄭皆連介紹，目前，在我國345.7萬公里的公路上，有各類橋梁53.36萬座、2039.91萬延米，其中，跨徑超千米的特大型橋梁有7座。在跨徑前十位的世界各類橋型中，斜拉橋我國占了8座，懸索橋我國內(nèi)地占了5座?，F(xiàn)在，我國的懸索橋施工已經(jīng)做到1650米，與目前世界跨度最大的1990米懸索橋僅差340米。斜拉橋，蘇通大橋跨徑已達到1088米，超過世界目前最大跨徑890米的日本多多羅橋。
而在拱橋建造方面，我國也擁有多項跨徑的世界紀錄：146米的山西丹河石拱橋、150米的河南前河雙曲拱橋、330米貴州江界河桁式組合拱橋、360米廣東丫髻沙鋼管混凝土拱橋、420米重慶萬縣鋼骨混凝土箱型拱橋，還有被譽為“世界第一鋼拱橋”跨徑達550米的上海盧浦大橋等。拱橋跨徑雖有很大突破，但與懸索橋和斜拉橋比還相差甚遠。
我國建造拱橋具有較大的價格優(yōu)勢。廣西路橋建了幾十座100米左右跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋，每平方米的造價與跨徑20~30米的梁橋造價相當。鄭皆連指出，如果我們在拱橋跨徑上能進一步突破，就能無形中使懸索橋、斜拉橋在大跨徑橋梁建設(shè)市場競爭中增加了一個對手，競爭的結(jié)果，必然會加速橋梁建設(shè)的科技進步。
“拱橋跨徑欲破千米，關(guān)鍵在工藝和材料”
鄭皆連認為，拱橋跨徑要突破千米，關(guān)鍵在工藝和材料。
他介紹，盡管千百年來人們?yōu)樾藿ù罂鐝焦皹蜻M行了不懈探索，進展卻十分緩慢。歷史上，建拱橋都是先在河上搭好支架,這種方式不僅材料耗費多，且搭架難度很大，拱橋跨徑很難有大的突破。鋼絲繩斜拉扣掛松索合龍法施工工藝的出現(xiàn)，雖解決了修橋不搭拱架的難題，但拱肋懸拼段數(shù)一般不過5段，鋼筋混凝土拱橋跨徑不超過150米。直到上世紀90年代初，在廣西邕寧邕江橋建設(shè)中，廣西路橋創(chuàng)造了鋼絞線千斤頂斜拉扣掛合龍后松索的施工工藝，解決了拱肋多段懸拼的安全性、準確性問題，成功地建成了當時世界最大跨徑的鋼筋混凝土肋拱橋，跨徑突破了300米大關(guān)。
廣西路橋公司又利用這項創(chuàng)新技術(shù)，先后承建了來賓磨東大橋，南寧三岸邕江大橋、重慶合川嘉陵江大橋、武漢江漢五橋安徽太平湖大橋等特大型鋼管混凝土拱橋，其單跨跨徑都在300米左右。在長江、黃浦江等大江大河上，建設(shè)者們采用斜拉扣掛懸拼技術(shù)，先后建成主跨達四五百米的世界最大跨徑的拱橋。
“目前，建造跨度600米的拱橋時機已經(jīng)成熟，但要達到1000米，難度非常大，其關(guān)鍵不在計算技術(shù)，而是在建造工藝和材料?！编嵔赃B說，“斜拉橋跨徑突破千米大關(guān)成績偉大，但它的建造工藝沒重大變化。而鋼筋混凝土拱橋跨徑要達到1000米，其建造工藝和材料必須有質(zhì)的飛躍。因此，拱橋跨徑的增加要比懸索橋、斜拉橋難，不能一蹴而就，需要循序漸進。
此外，拱橋跨徑究竟要發(fā)展多大，不僅取決于施工工藝和材料的進步，還應(yīng)看造價的競爭性如何、是否有合適的橋址、市場有無需要等一系列問題，需要橋梁科技工作者進一步深入研究。
