世界級超級工程張靖皋長江大橋
近日，世界在建最大跨度懸索橋——張靖皋長江大橋建設取得重要進展，張靖皋長江大橋南航道橋南錨碇基礎最后一個小隔艙施工完成，至此32個小隔艙施工全部完成，為下階段全面開展大隔艙施工奠定了基礎。
張靖皋長江大橋連接江蘇蘇州、泰州和南通三市，起自南通市如皋石莊鎮(zhèn)西側與滬陜高速公路交叉處，跨越江心洲（泰州市靖江民主沙島），止于蘇州市張家港疏港高速公路晨陽互通，線路全長30公里，跨江段全長7859米。
張靖皋長江大橋線路示意圖。圖/受訪者提供
張靖皋長江大橋由南引橋、南航道橋、中引橋、北航道橋、北引橋等部分組成。其中，跨越長江福姜沙南水道的南航道橋，主跨2300米，是張靖皋長江大橋的主橋，也是世界上跨度最大的在建橋梁，擁有跨度、索塔高度、錨碇體積等6個世界第一，是一項世界級超級工程。
在中交二航局技術中心副總工程師、張靖皋長江大橋常務副總工程師黃修平看來，張靖皋長江大橋跨主江的南航道橋，實現(xiàn)了中國橋梁建設從千米跨徑到兩千米跨徑的突破，是中國橋梁首次突破兩千米跨徑標志性橋梁。
“世界范圍內(nèi)，橋梁建設超過2000米之后，很多技術、標準和規(guī)范就沒有可參考的了，我們現(xiàn)在實際上已經(jīng)進入了橋梁建設的‘無人區(qū)’。”黃修平對中國新聞周刊說。
國家發(fā)改委綜合運輸研究所助理研究員劉思琦對記者表示，張靖皋長江大橋的建設有助于南通、泰州等城市深層次對接上海，并更好融入蘇南發(fā)展，提高蘇錫常都市圈與沿海發(fā)展帶的協(xié)調(diào)聯(lián)動，凝聚揚子江城市群發(fā)展合力，進一步推動長三角一體化發(fā)展和長江經(jīng)濟帶發(fā)展。
“難上加難”
“南航道橋、南主塔、南錨碇，南上加南，其實就是‘難上加難’”。在談到張靖皋長江大橋建設時，黃修平如此描述其建設難度。
張靖皋長江大橋效果圖。圖/受訪者提供
據(jù)介紹，張靖皋長江大橋有六項“世界之最”：為世界最大跨徑橋梁、世界最高索塔、世界最長高強度主纜、世界最大地連墻錨碇基礎、世界最長連續(xù)長度鋼箱梁、世界最大位移量伸縮裝置。
同時，該橋在設計上還有六項“世界首創(chuàng)”：首創(chuàng)超大跨度懸索橋主纜自平衡結構體系，首創(chuàng)超高鋼箱—鋼管約束混凝土組合索塔，首創(chuàng)超大規(guī)模支護轉結構復合地連墻錨碇基礎，首創(chuàng)熱軋L肋隔板連續(xù)正交異性鋼橋面板系統(tǒng)，首創(chuàng)全橋一體化智能防腐體系，首創(chuàng)智能感知可更換錨固體系。
在黃修平看來，每項“世界之最”和“世界首創(chuàng)”背后，對設計和施工來說，都意味著全新的挑戰(zhàn)。
同時，橋梁之下的長江水文情況又增加了大橋建設的不確定性。長江下游段有著12.5米的深水航道，在水流動力及泥沙淤積的共同作用下，歷年擺動幅度約1890米，橋跨布置設計如何覆蓋歷年12.5米深槽擺動范圍，并確保大橋建設不給繁忙的長江航運帶來較大影響，在規(guī)劃設計時候要做充分的考慮；南塔不在深水區(qū)，如何克服可能出現(xiàn)的“汛期反枯”極端天氣、河道泥沙淤積對基礎施工的影響，在施工組織前都需要慎重考量。
作為首創(chuàng)之一的超高索塔是張靖皋長江大橋南航道橋的標志性工程，而作為一座世界級橋梁，張靖皋長江大橋?qū)τ诰瓤刂朴兄鴺O其嚴苛的要求。
350米高的主塔，垂直度允許偏差不超過87毫米，相當于只有一個拳頭的距離。主塔制作由30個節(jié)段組成，這就要求每個節(jié)段垂直度偏差需控制在2毫米以內(nèi)，相當于4層樓的高度允許偏差值只有綠豆大小。
建造過程中，讓黃修平印象最為深刻的是南航道橋南塔首節(jié)段鋼塔安裝過程。
“一節(jié)鋼塔要同時穿過166根錨桿上的細小孔洞中，在特大橋施工中沒有先例，任何一根有問題都會導致失?。?rdquo;他說。
據(jù)了解，南塔首節(jié)段需要通過錨桿與混凝土塔座緊緊錨固在一起，是主塔最關鍵的受力點。首節(jié)段的定位精度對后續(xù)節(jié)段的安裝控制至關重要。因此，錨桿安裝和鋼塔制造的精度是首節(jié)段塔身精準安裝的先決條件。
為了能精準穿過錨桿，在錨桿安裝中，166根錨桿水平偏位均控制在了2毫米以內(nèi)、垂直度達到了1/4000；首節(jié)段鋼塔內(nèi)有上下兩層圓孔，最小圓孔直徑160毫米，鋼塔圓孔在廠內(nèi)經(jīng)過精密加工，確保了140毫米錨桿絲頭精準穿過兩層鋼板圓孔。安裝結束后，經(jīng)測量，軸線最大偏差2毫米，高程最大偏差1.5毫米。
張靖皋長江大橋南主塔首節(jié)段安裝施工現(xiàn)場。圖/受訪者提供
南錨碇地連墻基礎施工對于大橋修建來說，是另一大挑戰(zhàn)。
錨碇作為懸索橋“扎穩(wěn)馬步”的“大秤砣”，起到錨住整個主纜的作用，施工至關重要，但如何滿足長江水道不能設置大型錨碇結構的防洪要求，并將其建造在豆腐一樣的軟土地基上卻是一大難題。
南航道橋南錨碇地連墻長110.05米、寬75.05米、深83米，相當于20個籃球場大小、28層樓高，為世界最大體積地連墻錨碇基礎。錨碇需澆筑55萬方混凝土，用鋼5.8萬多噸，用鋼量超過8個埃菲爾鐵塔的用量——由于體量大、深度深、精度高、工藝新，超出現(xiàn)有施工規(guī)范，諸多工藝無例可循。
張靖皋長江大橋錨區(qū)和塔區(qū)施工現(xiàn)場。圖/受訪者提供
為確保錨碇拉起整個大橋重量的同時“下盤”穩(wěn)固，張靖皋長江大橋建設了一個龐大的“地下城堡”：首創(chuàng)支護轉結構復合地連墻錨碇基礎，用47個矩形“口”字，圍成眾多互不相通又交錯互連的“小地連墻”，在結構上形成沉井的多個艙室結構，然后通過澆筑擋墻混凝土連成一個整體，形成一座蜂窩狀的巨型地下“城堡”。
黃修平描述稱，南錨碇超深地連墻要求成槽垂直度必須控制在1/800以內(nèi)，也就是說，需要往地下挖一條1.5米寬、4米到15米長、83米深的矩形深坑，上下誤差不能超過10厘米，其難度就如在30層高樓頂用大型設備輕松地抓起地上的一塊硬幣。
更為不易的是，這些工作都是在地下完成，一旦一個節(jié)段出現(xiàn)卡殼，就如多米諾骨牌一樣，后面工序就無法推進。
所幸的是，2023年年底，張靖皋長江大橋錨碇地連墻最后一個槽段成功封孔筑砼，全橋段地連墻基礎施工全部完成，標志著世界最難最復雜的地連墻基礎施工難關被成功攻克。“我們錨碇工程雖然創(chuàng)造了多項世界第一，但成績?nèi)柯裨诘叵拢床灰娒恢?rdquo;黃修平說。
據(jù)了解，張靖皋長江大橋預計2028年10月建成，屆時僅需4分鐘就可以從蘇州到達南通，長江南北往來將更加方便。
破解“南通南不通”困局
2020年3月，國家發(fā)展改革委印發(fā)《長江干線過江通道布局規(guī)劃（2020—2035年）》，南通共有8個過江通道項目得到規(guī)劃支持，未來將形成“八龍過江”格局，張靖皋長江大橋是“八龍過江”格局中的“第四龍”，也是江蘇做好區(qū)域互補、跨江融合、南北聯(lián)動大文章的重點工程。
華東師范大學城市發(fā)展研究院院長曾剛對中國新聞周刊表示，在過去，長江被看作一道阻礙蘇南、蘇北交流往來的天塹，不少聲音認為蘇北、蘇中地區(qū)的發(fā)展滯后主要是交通阻隔所致。
根據(jù)江蘇省統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，2023年江蘇全省實現(xiàn)生產(chǎn)總值（GDP）128222.16億元，其中，蘇州市2023年GDP為24653.4億元，為江蘇省各市中最高，是江蘇省唯一GDP超2萬億的城市，占江蘇全省2023年GDP的19.23%；與此同時，2023年南通全市GDP為11813.3億元，位列第四；泰州為6731.66億元，在江蘇排名相對靠后，與南通和蘇州相比有著較大的差距。
江蘇省政府工作報告在部署2024年重點工作時，提出要聯(lián)動推進長三角一體化發(fā)展和長江經(jīng)濟帶高質(zhì)量發(fā)展，其中明確提出“規(guī)劃建設長江口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新協(xié)同區(qū)”。
曾剛提到，不少江蘇當?shù)毓芾聿块T期望通過建設跨江通道加強長江南北兩岸的聯(lián)系，促進蘇北、蘇中、蘇南之間往來，在推動經(jīng)濟一體化的同時，改善長三角的核心區(qū)與其邊緣區(qū)的連通性。
劉思琦也指出，從交通維度看，張靖皋長江大橋的建設有助于優(yōu)化長江干線過江通道布局，完善區(qū)域交通網(wǎng)絡，有效提升快速過江能力，助力南通構建“八龍過江”格局，深度破解“南通南不通”困局。
此前，地處長三角北翼的南通，“靠江靠海靠上海”，區(qū)位優(yōu)勢明顯，但卻受制于長江天塹，南通“南不通”成為影響經(jīng)濟社會發(fā)展的痛點、堵點。
黃修平說，從南通到蘇州，當下最便捷的方式是走蘇通大橋和滬蘇通長江大橋，而張靖皋長江大橋未來作為張家港和如皋之間最便捷通道，將有效緩解蘇通大橋、滬蘇通長江大橋，以及江陰長江大橋的擁堵。
公開數(shù)據(jù)顯示，2023年，南通大交通建設投資達到410億元，總量首次突破400億元，超江蘇全省年度投資總量的七分之一。顯而易見，南通將交通當成經(jīng)濟發(fā)展的“任督二脈”。
曾剛表示，交通是重要的基礎設施，改善交通設施對提升營商環(huán)境有著積極影響，同時也有助于提高投資者信心。他說，蘇南地區(qū)，如蘇州、無錫等，轉型升級的步伐已經(jīng)很快，通過改善交通，江蘇可以加快南北兩地的經(jīng)濟聯(lián)系，推動產(chǎn)業(yè)轉移和合作發(fā)展。
重大基礎設施工程往往有較強的溢出效應，張靖皋長江大橋總投資311.67億元，曾剛認為，大橋建設在帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，會對地方經(jīng)濟產(chǎn)生一定的帶動作用。
此外，交通設施的改善除了滿足當下出行需求，也會刺激客流和貨流的潛在需求。“張靖皋長江大橋建成后的連通效應和溢出效應是值得期待的。”曾剛說，“對于江蘇而言，這種基礎設施的投資回報有一定保障。”
據(jù)悉，未來南通平均每20公里就有1個過江通道，那時的南通將更“好通”。
劉思琦說，交通運輸是經(jīng)濟社會發(fā)展的“先行官”，張靖皋長江大橋的建設將加速資源要素的跨區(qū)域流動，降低物流企業(yè)成本和企業(yè)物流成本。
他建議，蘇州、南通、泰州等相關城市，立足自身資源稟賦條件和產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點，共建產(chǎn)業(yè)園區(qū)、共研關鍵技術、共鑄價值鏈條，如加強先進制造、海洋經(jīng)濟、紡織、醫(yī)藥等領域的產(chǎn)學研跨江合作，共同培育一批具有核心競爭力的現(xiàn)代化企業(yè)和復合型人才，合力打造跨江融合發(fā)展的示范高地。
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