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長(zhǎng)虹臥波，飛越天塹。江蘇又一座長(zhǎng)江大橋即將通車(chē)運(yùn)營(yíng)，它就是地處泰州大橋和江陰大橋之間，連接起常州與泰州兩市的常泰長(zhǎng)江大橋。常泰長(zhǎng)江大橋是《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綜合立體交通走廊規(guī)劃（2014—2020年）》和《長(zhǎng)江干線(xiàn)過(guò)江通道布局規(guī)劃（2020—2035年）》的重要項(xiàng)目，對(duì)服務(wù)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)、長(zhǎng)三角一體化發(fā)展等國(guó)家戰(zhàn)略具有重大意義。

日前，江蘇省交通工程建設(shè)局常泰長(zhǎng)江大橋建設(shè)指揮部現(xiàn)場(chǎng)指揮長(zhǎng)李鎮(zhèn)接受采訪，講述了大橋建設(shè)背后的創(chuàng)新故事。

圖源：江蘇交通

主持人：

常泰長(zhǎng)江大橋建設(shè)過(guò)程中，建設(shè)者們不斷攻克難題，奮勇創(chuàng)新，許多重大建設(shè)節(jié)點(diǎn)的突破都在吸引著社會(huì)的關(guān)注。目前，大橋已經(jīng)建成并通過(guò)交工驗(yàn)收，即將通車(chē)運(yùn)營(yíng)。在這個(gè)時(shí)刻，社會(huì)公眾都很想了解大橋的基本情況。

李鎮(zhèn)：

常泰長(zhǎng)江大橋是公鐵合建雙層復(fù)合型過(guò)江通道，公路部分是如常高速公路（S30）的過(guò)江段，上層為雙向六車(chē)道，向北經(jīng)泰興東樞紐連接滬陜高速公路（G40），向南經(jīng)常州高新區(qū)樞紐連接江宜高速公路（S39）；下層為雙向四車(chē)道，北接泰州泰興市六圩港大道，南接常州新北區(qū)港區(qū)大道。常泰長(zhǎng)江大橋跨江段全長(zhǎng)10.03公里，其中公鐵合建段長(zhǎng)5.3公里；南北高速公路接線(xiàn)全長(zhǎng)31.972公里，其中泰州段長(zhǎng)22.382公里，常州段長(zhǎng)9.59公里。大橋主航道橋是主跨1208米的斜拉橋，南北兩側(cè)各設(shè)有一座主跨388米的專(zhuān)用通航孔鋼桁梁拱橋，錄安洲非通航孔橋采用3*124米連續(xù)鋼桁梁橋，兩岸合建段引橋均為預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。大橋于2019年10月全面開(kāi)工建設(shè)，2025年8月建成。

主持人：

您剛剛提到，大橋主航道橋是主跨1208米的斜拉橋。建造這樣大跨度的斜拉橋非常不容易，請(qǐng)您再具體介紹一下這項(xiàng)世界級(jí)工程都有哪些 “首創(chuàng)”呢？

李鎮(zhèn)：

常泰長(zhǎng)江大橋主航道橋是目前世界最大跨度斜拉橋，是名副其實(shí)的世界級(jí)工程，大橋建成實(shí)現(xiàn)了減沖刷減自重臺(tái)階型沉井基礎(chǔ)、“鋼—混”混合結(jié)構(gòu)空間鉆石型橋塔、鋼箱—核芯混凝土組合索塔錨固結(jié)構(gòu)、溫度自適應(yīng)塔梁縱向約束體系四項(xiàng)首創(chuàng)設(shè)計(jì)。

這“四項(xiàng)首創(chuàng)”中，“鋼—混”混合結(jié)構(gòu)空間鉆石型橋塔，不僅可以有效提高橋梁結(jié)構(gòu)剛度，降低單個(gè)塔柱結(jié)構(gòu)尺寸，最大程度上避免大體積混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)了景觀與結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，空間鉆石造型橋塔成了長(zhǎng)江上一道亮麗的風(fēng)景。在新材料方面，我們還首次將受溫度變化影響小的碳纖維筋材制作成質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、超長(zhǎng)度的復(fù)合材料拉索，不僅實(shí)現(xiàn)了新材料在橋梁工程上的應(yīng)用突破，而且有效解決了超大跨徑結(jié)構(gòu)體系難題，通過(guò)改變水平荷載傳力途徑，減少塔底彎矩，從而達(dá)到降低基礎(chǔ)規(guī)模和減少橋梁伸縮量的目的。

主持人：

“四項(xiàng)首創(chuàng)”要一項(xiàng)一項(xiàng)突破和實(shí)現(xiàn)都非常不容易。常泰長(zhǎng)江大橋的建設(shè)確實(shí)是一項(xiàng)世界級(jí)工程，那在建設(shè)過(guò)程中，你們遇到的最大困難是什么？

李鎮(zhèn)：

常泰長(zhǎng)江大橋建設(shè)規(guī)模巨大，設(shè)計(jì)理念先進(jìn)，材料、結(jié)構(gòu)、體系創(chuàng)新復(fù)雜，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求高，施工難度極大。其中，在四項(xiàng)首創(chuàng)設(shè)計(jì)中，臺(tái)階型沉井基礎(chǔ)、空間鉆石型橋塔、 組合索塔錨固結(jié)構(gòu)這三項(xiàng)創(chuàng)新均體現(xiàn)在350米高的主塔施工中。此外，大橋連續(xù)鋼桁梁長(zhǎng)度達(dá)到4266米。上下層鋼橋面鋪裝總面積超25萬(wàn)平方米，相當(dāng)于33個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。這些都給施工帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。

我們針對(duì)不同的行車(chē)區(qū)域，采用了8種鋪裝結(jié)構(gòu)和鋪裝體系。其中，上層橋面采用熱拌環(huán)氧瀝青鋪裝體系，以提升路面耐久性和行車(chē)舒適度；下層橋面采用冷拌高韌樹(shù)脂鋪裝體系，以適應(yīng)無(wú)日照施工環(huán)境和公鐵同層減少振動(dòng)的影響。大橋還全面采用了國(guó)產(chǎn)高溫拌合型環(huán)氧樹(shù)脂、兩階段固化型環(huán)氧樹(shù)脂和高韌冷拌樹(shù)脂，有效推動(dòng)了國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)在鋪裝材料關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，打破了我國(guó)鋼橋面鋪裝用環(huán)氧樹(shù)脂依賴(lài)進(jìn)口的局面，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)材料在千米級(jí)超大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝中的大面積應(yīng)用。

主持人：

您剛剛提到，常泰長(zhǎng)江大橋是公鐵合建雙層復(fù)合型過(guò)江通道，也是最大規(guī)模多功能荷載非對(duì)稱(chēng)布置橋梁。這樣的獨(dú)特設(shè)計(jì)目的何在呢？

李鎮(zhèn)：

這主要是為了節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，如果按照正常的“對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)”，即中間鐵路、兩側(cè)公路去造這座橋，在結(jié)構(gòu)上是對(duì)稱(chēng)的，設(shè)計(jì)、施工起來(lái)最簡(jiǎn)單。但在與城市路網(wǎng)對(duì)接的過(guò)程中，將會(huì)出現(xiàn)660多畝的“夾心地”，這對(duì)于常州、泰州“寸土寸金”的土地資源來(lái)說(shuō)是一種極大的浪費(fèi)。為了節(jié)約投資，節(jié)省土地，同時(shí)讓接線(xiàn)方案更加順暢，所以采用非對(duì)稱(chēng)分側(cè)布置方案。

主持人：

大橋兩邊荷載差異非常大，設(shè)計(jì)和建設(shè)者們是如何破解平衡難題，確保橋梁穩(wěn)固安全的呢？

李鎮(zhèn)：

根據(jù)計(jì)算，大橋一側(cè)是荷載總重29280噸的鐵路，另一側(cè)是9760噸的公路，有三倍重量差。就像兩個(gè)人抬東西，如果一頭重量大、一頭重量輕，就會(huì)發(fā)生一頭高一頭低的情況。使用“非對(duì)稱(chēng)”的設(shè)計(jì)就必須解決由此產(chǎn)生的力學(xué)失衡問(wèn)題。在此之前，世界上還沒(méi)有在跨徑超過(guò)千米的大橋上做過(guò)這樣的嘗試。面對(duì)這種世界級(jí)的“失衡挑戰(zhàn)”，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)給出了自己的解決辦法。他們利用無(wú)應(yīng)力狀態(tài)法理論破解了該難題，通過(guò)加大鐵路側(cè)的索力，把鐵路側(cè)的超重部分拎起來(lái)，使其與公路側(cè)重量保持一致；利用線(xiàn)形控制方程計(jì)算出每一個(gè)橋梁構(gòu)件制造外形，成功克服了左右拉力不平衡導(dǎo)致的橋梁橫向變形問(wèn)題。這種設(shè)計(jì)不僅節(jié)省了大量建設(shè)成本，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了橋梁高精度建造，最終整個(gè)常泰長(zhǎng)江大橋構(gòu)件的工廠制造、現(xiàn)場(chǎng)定位、連接等都達(dá)到了非常高的精度標(biāo)準(zhǔn)。

主持人：

您剛剛提到，大橋的荷載非常大，而且兩邊差異非常大。這對(duì)大橋橋塔是否穩(wěn)固提出了非常高的設(shè)計(jì)、建造要求。大橋建設(shè)者們是如何應(yīng)對(duì)這項(xiàng)挑戰(zhàn)的呢？

李鎮(zhèn)：

大橋沉井是橋塔的基礎(chǔ)。如果說(shuō)“非對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)”是一次“看得見(jiàn)的艱辛”，那大橋沉井施工就是一場(chǎng)“看不見(jiàn)的挑戰(zhàn)”。斜拉橋承受的重量，除了來(lái)自通行的汽車(chē)或者火車(chē)，主要還是來(lái)自自身的荷載重量。常泰長(zhǎng)江大橋的荷載達(dá)53萬(wàn)噸，由兩座主塔和斜拉索共同支撐。如果把常泰長(zhǎng)江大橋比作人的身體，兩座主塔就是人的兩條腿，決定兩條腿是否穩(wěn)健有力的關(guān)鍵，就在主塔下半身的水下沉井。大橋設(shè)計(jì)初期，通過(guò)計(jì)算，沉井需要下沉到負(fù)65米多，才能站穩(wěn)腳跟。但腳扎得越深，施工風(fēng)險(xiǎn)就越大。

大橋首創(chuàng)減沖刷減自重臺(tái)階型沉井基礎(chǔ)，成功地給沉井做了“減肥和減高手術(shù)”。即使“減肥減高”后，大橋沉井依然是有著相當(dāng)于24層樓高、13個(gè)籃球場(chǎng)大小的“巨無(wú)霸”。要把這個(gè)世界級(jí)“定海神針”精準(zhǔn)下沉到指定位置，下沉過(guò)程極其兇險(xiǎn)。

沉井下放過(guò)程中最怕的是突沉。為了能安全取土，避免突沉，取土環(huán)節(jié)中，施工采用層層剝?nèi)》?，?yán)格控制取土進(jìn)度和平衡度。20世紀(jì)60年代，南京長(zhǎng)江大橋建設(shè)時(shí)，受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和裝備條件，很多水下工作都是由潛水員冒著生命危險(xiǎn)去完成的。如今，常泰長(zhǎng)江大橋的水下戰(zhàn)場(chǎng)已經(jīng)由智能機(jī)器人完全接管。在大橋沉井作業(yè)期間，建設(shè)團(tuán)隊(duì)首次使用了最新型智能機(jī)器人“天團(tuán)”，包括可以在地形復(fù)雜的水底如履平地的履帶式絞吸機(jī)器人，可以“無(wú)孔不入”鉆到沉井邊邊角角去清理沙土的龍門(mén)式絞吸機(jī)器人。當(dāng)年需要依賴(lài)潛水員才能完成的工程，現(xiàn)在通過(guò)遠(yuǎn)程操控就能順利完成。

主持人：

有了沉井這樣的“大腳”，大橋主塔才可以支撐起如此巨大的載荷。您剛剛也提到，常泰長(zhǎng)江大橋是世界最高斜拉橋，橋塔高350米，相當(dāng)于120層樓高，并且采用了首創(chuàng)的“鋼—混”混合空間鉆石型結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)又非常復(fù)雜。這樣又高又復(fù)雜的主塔是如何拔地而起的呢？

李鎮(zhèn)：

為了保證大橋的安全，對(duì)主塔的建造精度有著極為嚴(yán)格的要求，其中對(duì)于垂直度偏差的限定就極為苛刻。建設(shè)團(tuán)隊(duì)改變了以往主要在塔上靠人工綁扎鋼筋的做法，利用現(xiàn)代化、智能化裝備，先在工廠加工制作，把塔的鋼筋在下面做成一塊一塊的形狀，再使用大型吊機(jī)把它吊上去。

常泰長(zhǎng)江大橋主塔共分上、中、下三個(gè)塔柱區(qū)段，中、下塔柱為混凝土結(jié)構(gòu)，上塔柱為鋼結(jié)構(gòu)，在空間鉆石型橋塔四塔肢的結(jié)合處分界。其中鋼塔具有自重大、吊裝高度高、受力均衡性控制難、定位精度要求高等特點(diǎn)，并且要開(kāi)展水上高空作業(yè)施工，風(fēng)險(xiǎn)高，施工難度大。為解決這一難題，建設(shè)團(tuán)隊(duì)研制了世界首臺(tái)超萬(wàn)噸米級(jí)智能塔吊，保證了吊裝工作順利進(jìn)行，同時(shí)也為后續(xù)斜拉索張拉和主梁架設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

在建設(shè)過(guò)程中，為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主塔施工情況，對(duì)工程質(zhì)量更精細(xì)化地管控，建設(shè)團(tuán)隊(duì)通過(guò)數(shù)字孿生平臺(tái)可以看到施工的實(shí)時(shí)進(jìn)展，還可以了解到溫度、風(fēng)速、現(xiàn)場(chǎng)人員、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況，并且它根據(jù)算法可以提供下一步最優(yōu)的解決方案，來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的精度。最終，大橋索塔的部分建設(shè)精度控制在了毫米級(jí)。

主持人：

您剛剛提到常泰長(zhǎng)江大橋的現(xiàn)代化施工理念體現(xiàn)在每個(gè)細(xì)節(jié)，常泰長(zhǎng)江大橋是世界最大跨度斜拉橋，主跨達(dá)到1208米，大橋在合龍時(shí)的精度也達(dá)到了“毫米級(jí)”，這是怎么做到的呢？

李鎮(zhèn)：

想要實(shí)現(xiàn)大橋的高質(zhì)量“縫合”，就必須把合龍精度控制在毫米級(jí)別，需要練就“繡花”功夫。為了盡可能地保護(hù)長(zhǎng)江的生態(tài)環(huán)境，也盡可能降低對(duì)長(zhǎng)江黃金水道的船舶通航影響，常泰長(zhǎng)江大橋主跨設(shè)計(jì)達(dá)到1208米。跨度大了，受溫度、風(fēng)場(chǎng)、臨時(shí)荷載等因素影響嚴(yán)重，合龍時(shí)線(xiàn)形波動(dòng)也會(huì)增大。對(duì)此，建設(shè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用了基于串聯(lián)相機(jī)組網(wǎng)的實(shí)時(shí)線(xiàn)形測(cè)量方法，每隔140米布置一組工業(yè)相機(jī)，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)算法，開(kāi)展多點(diǎn)同步測(cè)量，掌握線(xiàn)形實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，并在合龍口設(shè)置激光測(cè)距儀和傾角儀，布置各項(xiàng)監(jiān)控傳感器500余套。此外，針對(duì)性地開(kāi)發(fā)了合龍施工智能監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)時(shí)感知合龍口狀態(tài)，為合龍調(diào)控采取相關(guān)措施提供依據(jù)。同時(shí)，建設(shè)團(tuán)隊(duì)利用主梁縱移調(diào)整合龍口間距，通過(guò)調(diào)整索力消除合龍口高差，配合橋面臨時(shí)荷載移動(dòng)等方法，使合龍口兩側(cè)鋼桁梁高程、轉(zhuǎn)角保持一致，最終實(shí)現(xiàn)合龍口的連接螺栓孔高精度對(duì)位，以“毫米級(jí)”精度順利合龍。

主持人：

1208米這么大的跨度，在技術(shù)上也是一項(xiàng)非常大的跨越。我們想請(qǐng)教一下，作為目前世界上跨度最大的斜拉橋，常泰長(zhǎng)江大橋是如何解決梁端位移過(guò)大這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的呢？

李鎮(zhèn)：

當(dāng)大橋主梁在承受風(fēng)力、溫度和車(chē)輛活載時(shí)，橋身就像一個(gè)巨大的“秋千”，會(huì)產(chǎn)生縱向變形，造成主梁移動(dòng)。為優(yōu)化大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)受力，建設(shè)團(tuán)隊(duì)利用碳纖維復(fù)合材料幾乎無(wú)熱脹冷縮的特性，用其制成拉桿，綁住這個(gè)“秋千”，確保橋梁不因?yàn)樽陨砗屯饨绺蓴_而“晃動(dòng)”。這就是前面提到的大橋四項(xiàng)世界首創(chuàng)之一的“溫度自適應(yīng)塔梁縱向約束體系”。為充分發(fā)揮該約束體系的作用，建設(shè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了抗拉強(qiáng)度達(dá)到2600兆帕的碳纖維復(fù)合材料，相關(guān)科研成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。常泰長(zhǎng)江大橋單根水平拉索由127絲直徑7毫米的碳纖維復(fù)合筋組成，單根水平拉索長(zhǎng)559米，全橋28根水平拉索總重達(dá)130噸。該體系能夠降低結(jié)構(gòu)內(nèi)力，減小結(jié)構(gòu)尺寸，可將順向橋面伸縮幅度由原來(lái)的1.2米降低到80厘米左右，不僅提高了行車(chē)舒適度，還一定程度上延長(zhǎng)了橋梁使用壽命。

主持人：

2025年6月底，常泰長(zhǎng)江大橋完成了荷載試驗(yàn)，并于8月順利通過(guò)了交工驗(yàn)收，您覺(jué)得這座超級(jí)大橋會(huì)給公眾帶來(lái)哪些便利與實(shí)際意義呢？

李鎮(zhèn)：

載荷試驗(yàn)堪稱(chēng)是大橋交付前的“終極大考”。目前，常泰長(zhǎng)江大橋已經(jīng)通過(guò)了“大考”，即將通車(chē)運(yùn)營(yíng)。當(dāng)年為了驗(yàn)證南京長(zhǎng)江大橋的安全性，動(dòng)用了118輛坦克來(lái)完成載荷試驗(yàn)。而今，常泰長(zhǎng)江大橋上演的是更震撼的“考試”——用110輛重型卡車(chē)以4400噸荷載驗(yàn)證大橋的“筋骨”是否強(qiáng)健。現(xiàn)在中國(guó)對(duì)于橋梁建設(shè)的理論認(rèn)識(shí)已經(jīng)比較清楚了，再加上新材料的突破，中國(guó)橋的名片將會(huì)越擦越亮！

常泰長(zhǎng)江大橋的順利建成將促進(jìn)揚(yáng)子江城市群協(xié)調(diào)發(fā)展、同城化發(fā)展、一體化發(fā)展，加強(qiáng)常州、泰州城市間緊密聯(lián)系，同時(shí)對(duì)推動(dòng)跨江城市群戰(zhàn)略發(fā)展，促進(jìn)錫常泰城市組團(tuán)式發(fā)展等起到十分重要的作用，對(duì)服務(wù)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)、長(zhǎng)三角一體化等國(guó)家重大戰(zhàn)略和高質(zhì)量共建“一帶一路”都具有重大意義。大橋通車(chē)后，常州和泰州之間的通行時(shí)間將由現(xiàn)在的1小時(shí)20分鐘縮短為20分鐘左右。

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責(zé)編：苗挺節(jié)

校對(duì)：閆可欣

審核：余大鵬

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