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8月8日，武漢青山長江大橋主跨首梁架設(shè)成功，標志著大橋建設(shè)取得階段性進展。這座大橋不僅擁有多項世界第一，還是一座全漂浮體系的特大橋斜拉橋。

世界跨度最大全漂浮斜拉橋取得重大突破!

▲武漢青山長江大橋效果圖

武漢青山長江大橋位于武鋼外貿(mào)碼頭下游1公里處，是武漢四環(huán)線跨越長江的控制性工程之一。它是長江上最寬的大橋，橋?qū)掃_48米。它的設(shè)計為全漂浮結(jié)構(gòu)，主跨938米，是世界上跨度最大的全漂浮體系斜拉橋。建成后將成為長江新城的地標性建筑。

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設(shè)計單位：中鐵大橋院

承建單位：中鐵大橋局

開工日期：2015年12月23日

通車日期：預(yù)計2019年

橋梁總投資：56億元

設(shè)計時速：100公里/小時，荷載等級為公路 I 級。

建設(shè)形式：大橋采用BOT+EPC(投資、設(shè)計、施工、運營一體化)模式建設(shè)的長江大橋。由武漢交通工程建設(shè)投資集團有限公司、中鐵大橋局股份有限公司、湖北省交通規(guī)劃設(shè)計院、中鐵大橋勘測設(shè)計院集團有限公司共同出資負責(zé)建設(shè)、經(jīng)營和管理。

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中鐵大橋局武漢青山長江大橋項目副經(jīng)理楊文明介紹，為滿足大橋荷載重、車流量大、航道寬等需求，大橋設(shè)計為全漂浮結(jié)構(gòu)，主跨938米，是世界上跨度最大的全漂浮體系斜拉橋，為雙向10車道高速公路，預(yù)留2車道，將來主要通行重載汽車。

“青山長江大橋主跨鋼箱梁采用預(yù)制吊裝架設(shè)，共有63個梁段，全寬48米，約為一個標準泳池的長度，是目前長江上最寬的整體式鋼箱梁?！睏钗拿髡f，鋼箱梁高4.5米，標準梁長15米，箱梁最大重量為532噸，相當(dāng)于300多輛小轎車的總重。主跨鋼梁的架設(shè)采用中鐵大橋局自主研發(fā)的CQ500型全自動桅桿式架梁吊機來完成，從兩邊往中間架，最后在長江中間合龍。

01

全漂浮體系斜拉橋的秘密?

斜拉橋主要由索塔、主梁、斜拉索組成。在斜拉橋設(shè)計上，按梁體與塔墩的連接方式可以分為四大類：剛構(gòu)體系、塔梁固結(jié)體系、半漂浮體系、漂浮體系(全漂浮體系)。

剛構(gòu)體系就是指大橋的主梁索塔橋墩三者互為固結(jié)；

塔梁固結(jié)體系就是塔梁固結(jié)體系且塔墩分離；

半漂浮體系就是塔墩固結(jié)塔梁分離，在塔墩處主梁下設(shè)置豎向支承；

全漂浮體系斜拉橋即承重索塔不設(shè)下橫梁，主梁依靠斜拉索的拉力處于全懸浮狀態(tài)，整座大橋的荷載就全部通過斜拉索傳到了索塔，再由索塔垂直傳遞至基礎(chǔ)。全漂浮體系斜拉橋可以很好適應(yīng)運營工況及溫差、大風(fēng)、地震等外力作用下的位移變形，避免結(jié)構(gòu)共振，達到抗震消能的作用。

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青山長江大橋結(jié)構(gòu)特點

青山長江大橋A型主塔A中間的那“一橫”在主塔的上半部，而大橋的橋面主梁在主塔的下半部。大橋主塔和主梁交界處的下面沒有橫梁。青山長江大橋這種無下橫梁的主塔設(shè)計和絕大多數(shù)斜拉橋是截然不同的。

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青山長江大橋的主塔沒有下橫梁，現(xiàn)在放置首節(jié)鋼梁的這個平臺是個臨時裝置。首節(jié)鋼梁只是臨時在這個平臺上進行組裝，等掛好斜拉索后，鋼梁的重量就全部被斜拉索承載，這個臨時支撐平臺會被拆除。于是，大橋938米主跨以及主塔兩側(cè)18號墩至21號墩之間的全部主梁將完全懸空。這叫做全漂浮體系。

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大橋一千多米的鋼梁中沒有橫梁的支撐，整個梁段均是依靠斜拉索的拉力支撐，處于“全懸浮”狀態(tài)，整個橋梁與橋墩之間完全無連接。這樣一來，整座大橋的重量就全部通過斜拉索傳到了索塔的塔頂。

全漂浮體系雖然建設(shè)難度大，但其優(yōu)勢也十分明顯。特別是在發(fā)生地震或颶風(fēng)時，全漂浮斜拉橋可以不受橋墩的約束而極大限度地實現(xiàn)縱向擺動，從而避免結(jié)構(gòu)共振，達到抗震消能的最佳效果。當(dāng)橋梁發(fā)生溫度變形或正常的徐變變形時，相互脫離的懸浮結(jié)構(gòu)也能避免橋中產(chǎn)生過大的內(nèi)部應(yīng)力。

青山長江大橋的另一個創(chuàng)新之處在于，兩個索塔之間是鋼箱梁，塔兩邊是鋼箱梁和混凝土的結(jié)合梁，整個橋是一個混合梁斜拉橋，青山長江大橋太寬，兩邊若只單用混凝土梁的話，會造成橋梁開裂。

此次青山長江大橋主跨首節(jié)鋼梁架設(shè)成功，也標志著大橋建設(shè)進入攻堅階段，預(yù)計在明年初完成主體結(jié)構(gòu)施工，2019年底建成通車，建成后將進一步優(yōu)化武漢“環(huán)線+射線”路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對緩解武漢過江交通壓力、增強武漢國家綜合交通樞紐地位具有重要意義。