“近些年來，中國在多個領(lǐng)域創(chuàng)造了大量的世界之最。這一個個的‘世界首次’‘世界第一’深刻地改變了中國，也令世界驚嘆。”近日，央視《焦點訪談》欄目在推出的“登攀”系列節(jié)目開欄語中如是說，并首推在建的常泰長江大橋，報道了大橋在建設(shè)過程中上演的突破和創(chuàng)新的故事。

　　與傳統(tǒng)橋梁不同，常泰長江大橋是長江上首座集高速公路、城際鐵路、一級公路“三位一體”的過江通道，位于泰州大橋與江陰大橋之間，全長10.03公里，跨江連接常州與泰州兩市，于2019年開工建設(shè)，計劃于2025年建成通車。

　　作為在建世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋，常泰長江大橋結(jié)構(gòu)新穎，規(guī)模較大，可歸納為“四個首創(chuàng)，六個世界之最”。“四個首創(chuàng)”包括新型塔梁約束體系、空間鉆石型橋塔、臺階型沉井基礎(chǔ)以及組合索塔錨固結(jié)構(gòu)，“六個之最”為最大規(guī)模多功能荷載非對稱布置橋梁、最大跨度斜拉橋、最大連續(xù)長度鋼桁梁、最大尺度炭纖維復(fù)合材料拉索、最大跨度公鐵兩用鋼桁拱橋、最高強度橋用平行鋼絲斜拉索。

　　在實際建設(shè)施工中，是如何實現(xiàn)這些“首創(chuàng)”和“之最”的呢？

　　11月30日，站在泰興市虹橋鎮(zhèn)的長江岸邊，放眼望去，悠悠江水之中，江心高聳的鉆石型主塔直指藍天，兩側(cè)蛟龍般的鋼桁拱橋橫臥江面，蔚為壯觀。來到常泰長江大橋5號墩施工現(xiàn)場，雙主桁橋面吊機正“左右開弓”，仿佛橋塔兩側(cè)安上的藍色“雙翼”，同時吊起一對總重3092噸的鋼桁梁，同步提升至江面上60米的高度，與之前已安裝梁段完成連接。

　　“這是大橋北側(cè)懸拼的第5對鋼桁梁。”中交二航局常泰長江大橋項目部常務(wù)副經(jīng)理王輝說。該橋面吊機由項目團隊研制，集成了可視化吊裝系統(tǒng)、智能調(diào)位及快速定位系統(tǒng)、自動倒換軌道及行走控制系統(tǒng)、輔助掛索等功能，最大起重量為2000噸，最大起升高度80米，吊幅13米至23米，相當于能一次性將1400輛小汽車的重量吊至25層樓的高度，為國內(nèi)同類型產(chǎn)品中起重量最大。

　　10月5日，大橋兩座主塔全部實現(xiàn)封頂。主塔高350米，為目前世界最高斜拉橋橋塔，是整個橋梁的核心工程。

　　“如果把大橋比作人的身體，那么，這兩座主塔便是人的兩條腿，而主塔下面、在水里的沉井，就是兩條腿能否有力的關(guān)鍵，這是當時世界最大水中沉井基礎(chǔ)，鋼沉井用鋼量達到1.8萬噸。”王輝介紹。為打好主塔水下基礎(chǔ)，建設(shè)者們首創(chuàng)采用臺階型減沖刷、減自重沉井，在降低沉井重量的同時，2021年3月9日，大橋5號墩鋼沉井率先完成封底施工。項目部耗時一年，讓沉井在江中實現(xiàn)了“兩次接高、三次井壁混凝土澆筑、四次取土下沉、五次封底混凝土澆筑”。沉井入土下沉總深度為50.5米，取土方量約24.4萬立方米，封底混凝土4.2萬立方米，施工難度大。為此，中交二航局研發(fā)了適用于粉質(zhì)黏土層的電動雙頭鉸刀、氣水混合沖射破土設(shè)備、水下機械臂取土機器人等專用裝備，大幅提高了施工效率。在下沉過程中，共投入38臺套智能裝備，實現(xiàn)平均每天下沉45厘米，創(chuàng)造了粉質(zhì)黏土層大型沉井下沉最快紀錄。

　　此外，大橋主塔中、下塔柱首創(chuàng)采用了空間鉆石型混凝土索塔，有效提高結(jié)構(gòu)剛度，降低單個塔柱結(jié)構(gòu)尺寸，避免大體積混凝土開裂問題，實現(xiàn)了景觀與結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一。上塔柱首創(chuàng)采用了“鋼箱-核心混凝土”組合主塔錨固結(jié)構(gòu)，通過充分利用鋼與混凝土兩種不同材料的力學(xué)性能差異，來實現(xiàn)索塔錨固體系整體和局部受力的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而有效提高使用效率。

　　據(jù)介紹，為實現(xiàn)超高鋼-混組合索塔高品質(zhì)施工，項目團隊還創(chuàng)新采用鋼筋部品裝配化施工技術(shù)，將塔上鋼筋施工轉(zhuǎn)入地面工廠進行流水線同步作業(yè)，鋼筋部品節(jié)段整體吊裝上塔，采用擠壓錐套快速連接，大幅減少塔上鋼筋作業(yè)時間、提高塔柱施工效率。相對于傳統(tǒng)索塔施工工藝，節(jié)省工期70%，高空作業(yè)人員減少60%。

　　世界級大橋的“智能建造”也無處不在。項目團隊創(chuàng)新研發(fā)施工數(shù)字孿生系統(tǒng)，讓它成為施工的中樞神經(jīng)，將各式各樣的信息系統(tǒng)與智能設(shè)備整合。

　　“如果說二維地圖是‘看照片’，數(shù)字孿生系統(tǒng)就是‘看真人’。”王輝說，建筑信息模型平臺不僅精度更高，而且功能更強大，在圖紙上，建筑只是一條條線，借助數(shù)字孿生技術(shù)，則能夠360度觀察、模擬施工的天氣風(fēng)速，甚至能“透視”其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

　　數(shù)字孿生系統(tǒng)，不僅方便了解施工現(xiàn)狀，而且能進行仿真推演，優(yōu)化施工方案。在天星洲專用航道橋施工過程中，利用數(shù)字孿生技術(shù)，搭建云端無線采集系統(tǒng)，全方位實時獲取橋梁施工相關(guān)數(shù)據(jù)。讓數(shù)據(jù)“在電腦上多跑路”，對施工控制數(shù)據(jù)進行實時分析、實時預(yù)警，確保結(jié)構(gòu)施工過程始終處于可控狀態(tài)；以不同顏色區(qū)分當前桿件安裝狀態(tài)，實現(xiàn)工序級別的形象進度展示及基于工序的質(zhì)量驗收；平臺內(nèi)對施工工序進行模擬，保障現(xiàn)場構(gòu)件保供安排，確保施工質(zhì)量、物資調(diào)度、進度安排合理可控……

　　據(jù)了解，大橋主航道橋預(yù)計2024年5月實現(xiàn)合龍。另外，主航道橋兩側(cè)的天星洲專用航道橋和錄安洲專用航道橋均采用主跨388米鋼桁梁拱橋，均刷新了同類橋梁世界紀錄。其中，天星洲專用航道橋計劃于今年12月實現(xiàn)跨中合龍。

　　記者 錢立群

　　通 訊 員 趙振宇 桂蓉蓉