宜昌长江公路大桥:我国首座特大跨径悬索桥

   2012-11-17 39070

5月24日,家住宜都红花套镇的农民覃世雄骑着摩托车沿着1188米长的宜昌长江大桥去猇亭走亲戚。下桥后,他习惯性地看了看表:2分钟。在大桥建成之前的上世纪90年代初,宜昌城区与长江以南地区的交往只能通过渡运来满足,由于渡运时间长、成本高、通过能力有限且不能全天候通行,覃世雄和其他村民等一趟轮渡过江至少也要半个多小时。

  覃世雄不知道的是,身边这座已陪伴他们9年的宜昌长江公路大桥,不仅以单孔跨径960米雄踞建成之时国内悬索桥第三,以8.95亿元投资额成为目前为止宜昌市域内单项投资醉大的交通项目,而且是第一座完全由我国自己设计、施工、监理的特大跨径悬索桥。此桥作为国家公路网主骨架沪蓉(渝)国道主干线在湖北境内跨越长江的特大型桥梁,正在为加速宜昌地区发展和服务三峡工程建设发挥着巨大的作用。

     (一)
    上世纪90年代,随着改革开放的不断推进,宜昌市当时仅有318和209两条国道贯穿市域和市域西北角,长江两岸的人员物资运输全部依赖长江宜昌段6座汽车渡口。由于长江每年有雾的天气多达100余天,夏季也有一个多月因洪峰而停渡,长江宜昌段每年长达130余天的空白期极大地影响了两岸经贸来往。

     1994年三峡工程开工之后,约25%的建设物资要由广西、广东、湖南及宜昌的江南地区调入。当时唯一的公路铁路两用桥梁——枝城大桥极限通行能力仅为4000辆/天,已不能满足工程建设物资运输的要求。宜昌交通运输网络要做好三峡工程配套服务,开工建设运输约1000万吨载重货物的宜昌长江公路大桥迫在眉睫。

     此桥为何选择悬索桥?宜昌市交通局总工程师周昌栋回忆说:“因为悬索桥是目前世界上跨越能力醉大的一种桥型,能够满足一跨过江的要求。”当年勘测了猇亭、古老背等3处桥位。据测量,猇亭段主河床较为集中,主航道较窄且水流很急,若选择斜拉桥等须多跨过江的桥型,必然会影响长江航运,上世纪90年代中期,悬索桥跨径可超千米,完全能够保证此桥主跨度960米的设计要求。

     1995年2月15日,经省政府同意,国家交通部批准立项,同意建设宜昌长江公路大桥。1996年11月,国家交通部批复“工可”报告,同意此桥采用虎牙滩桥位。1997年10月,国家交通部批复大桥初步设计方案,同意建设双塔单跨960米钢箱梁悬索桥。

     当年11月,时任国务院副总理的邹家华在北京欣然挥毫,为宜昌长江大桥题写桥名。

     至此,此桥进入实质性施工建设阶段。

     (二)

     "兵马未动,粮草先行"。如何筹措充足的资金是大桥项目建设者面临的首要问题。

     在大桥兴建之初,正值国家银根紧缩,要筹措8.95亿元的巨额资金谈何容易。宜昌交通人迎难而上,一方面多次上北京、武汉争取配套建设资金。另一方面,竭尽全力争取市委、市政府的支持。宜昌市委、市政府对此鼎力相助,硬是在"吃饭"财政中挤出8000余万元用于大桥建设专项资金,并出台征地拆迁优惠政策。

     "精诚所至,金石为开"。国家交通部将此桥由"十五"规划建设项目破例调整为"九五"建设计划,并纳入1998年当年用款计划。通过努力,共落实资本金2.1亿元,财政专项资金(国债)1.55亿元,国内银行贷款4.8亿元,引用国外贷款822万美元。多种资金的注入,缓解了资金瓶颈制约,实现了此桥在湖北境内国道上跨越长江4座交通公路大桥中率先开工。

     周昌栋告诉记者,在建造宜昌长江公路大桥之前,国内陆续修建了宜昌西陵长江大桥、厦门海仓大桥、江阴长江大桥、广东虎门大桥等特大型悬索桥,但由于当时国内建桥技术力量尚显薄弱,这些桥梁均有国外设计师及施工、监理单位参与建造。国内造桥界精英及建桥工作者,通过参与上述桥梁的设计、施工、管理,积累了相当的经验,初步具备了由中国人自行建造特大型悬索桥的可行性。

     恰在此时,宜昌长江公路大桥项目上马。国家交通部专家委员会副主任、原交通部总工程师杨盛福,原交通部总工程师凤懋润,两院院士、同济大学教授孙均,世界桥梁协会副主席、中国工程院院士项海凡,虎门大桥设计师郑明珠等国内一流的建桥精英不请自来,先后担任宜昌长江公路大桥技术顾问,为此桥的兴建出谋划策。

     为确保宜昌市域这个投资醉大交通项目的施工质量,大桥指挥部制定了“确保部优,争创国优”的质量管理目标,并率先在全国范围内公开招标,由杨盛福等国内知名专家组成评标专家委员会,按照规范程序实施严格评标,公正、科学、合理地确定中标人,择优选定施工队伍。

     一时间,群雄逐鹿宜昌。

     经过激烈竞争,醉终确定实力雄厚的湖北交通规划设计院为大桥设计方,铁道部科学研究院为工程建设监理方,四川路桥公司、湖南路桥公司为大桥主塔、锚碇施工方,形成了“鄂军”、“湘军”、“川军”三支大桥建设“劲旅”合力攻关的态势。

     随着后续招投标的进行,大桥主要结构件钢箱梁、主缆、鞍座、散索鞍、伸缩缝等分别由武昌造船厂、上海浦江缆索公司、北京重型电机厂、德国毛勒公司等著名厂商制造;桥面由中国路桥公司铺装。

     作为大桥业主方,大桥建设开发公司率先在全国实行"“优质优价、优监优奖、按质论价”的全新评价方式,“小题大做抓质量”,实行科学运作,充分利用市场经济价值规律、运作方式和现代科技手段管理工程建设,推行“一桥五方”工程责任制,设计院优化设计,服务施工一线;监理方严格质量监理,实行质量一票否决;施工方优化施工方案,强化施工组织;质量监督站代表政府行使监督职权,严把建设队伍资质,推行全员质量管理。

     与此同时,业主方还聘请同济大学、长安大学、西南交大、长江委三峡勘探设计院等科研机构,开展科学实验、施工监测和地质勘探,有效保证了大桥工程质量,创造了重大工程无重大安全事故的纪录。被省、市两级政府授予“安全管理先进单位”、“安全生产红旗单位”称号。

     (三)

     从1998年2月19日交通部批准开工建设,至2001年9月19日投入营运历时三年半,不仅成为宜昌交通发展的里程碑,而且创造了我国特大型悬索桥兴建技术和工艺的奇迹。

     此桥净跨960米,全长1188米,桥梁全宽30米(含人行道)。桥型采用双塔单跨钢箱梁悬索桥,单孔净跨度为中国同类桥型第三(包括中国香港青马大桥),其建桥难度、科技含量在世界同类桥型中位居前列。其中,若干个特种技术在国内的首次运用,体现了大桥的建造难度:首次对悬索桥钢箱梁顶板进行加矮肋的优化设计,可以有效地减少荷载作用下桥面板的变形;首次采用外置式吊索锚箱结构,提高了结构受力性能,改善了施工及养护条件;首次采用结构仿真分析对悬索桥各主要结构部分进行全面的模拟分析计算,科学地验证了结构安全的可靠性和合理性;首次在“地区气候极端高温43.9摄氏度,极端低温-14.6摄氏度,温差达到近60摄氏度”这样严酷气候条件下,在大跨度悬索桥钢桥面铺装中成功地采用厚7厘米的双层SMA钢桥面铺装技术,杜绝桥面因钢板与沥青混凝土粘连不好而出现“搓板路”现象。

     建桥之中,建设者始终把科研攻关、科技创新和运用现代科技成果贯穿于设计、施工和管理全过程,向科技要质量,向科技要效益,在特大型悬索桥关键技术研究攻关方面取得了20多项成果,获得部、省多项奖励,创直接经济效益4000余万元。如南岸锚碇开挖深达80余米,当时号称“华中第一坑”。按原定设计方案需投资2000多万元进行防护治理,技术人员及建设者改用棚架护壁法整治,节省投资2000余万元。通过吸收采纳国外先进技术,改大桥钢箱梁矩形设计为鱼鳍式扁平设计,节省投资2600万元。

     周昌栋等在全面主持此桥建设技术工作中,不断优化工程设计和施工方案,编制的《宜昌长江公路大桥工程专项质量检验评定标准》,为国家制定大跨度悬索桥质量检评标准提供了有价值的参考依据。其提出的悬索桥主要金属结构件如全焊钢箱梁、主索鞍、锚碇预应力锚固系统等的加工制造质量检验评定标准的内容科学、详尽,更符合桥梁工程建设的实际,更有利于制造质量的控制和评定,填补了部颁标准中悬索桥主要金属构件检验评定的空白,有力推动了我国特大型悬索桥设计、施工质量检评等技术进步。

     杨盛福对此桥作出这样的评价:"它是我国第一座完全由中国人自己设计、自己施工、自己监理、监控、管理的特大跨径悬索桥,一举缩短了我国大跨度悬索桥与世界水平的差距"。

     由于加大了科技创新力度,这座世界级的现代特大型悬索桥的施工质量全部达到优良工程标准。2005年,此桥一举夺得中国建筑工程质量醉高奖----“鲁班奖”和科技创新醉高奖“詹天佑土木工程大奖”,谱写了宜昌建桥史上的辉煌篇章。

 
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