新华报业网 > 江苏 > 科技 > 正文
苏创 | 多项“世界之最”展现创新科技与实力 沪苏通长江大桥刻下“江苏烙印”
2020/07/07 21:38  新华报业网  

  交汇点讯 7月1日,世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥——主跨1092米的沪苏通长江公铁大桥通车运营,这也标志着世界公铁两用斜拉桥主跨将迈入“千米级”时代。

  沪苏通长江公铁大桥创下多项“世界之最”,这其中,是我省企业和高校广泛参与,留下“江苏烙印”。大桥建设中用了大量的新材料、新技术、新装备和新工艺,拥有完全自主知识产权。

  图片来源 视觉中国

  超高强度斜拉索堪比全球“最硬的鳞”

  沪苏通长江公铁大桥南起苏州市张家港市、北至南通市通州区,桥址处靠近长江入海口,江面宽达6公里。

  纵观沪苏通长江公铁大桥,首先引入眼帘的是一根根缆索组成的斜拉索,每一根缆索都在牢牢地“拉”住混凝土桥面。“大桥的跨度大,荷载重量大,对钢梁和斜拉索的要求非常之高。”法尔胜泓昇集团有限公司副总裁、总工程师刘礼华告诉记者,法尔胜泓昇集团联合合作单位,经过长达4年的研发,找到了最佳材料配方和工艺,最终生产出了直径7毫米的“最硬”钢丝,单根钢丝可吊起5辆家用汽车,为大桥提供了2000兆帕的超高强度斜拉索,刷新了国内斜拉索承载力纪录。

  “2000兆帕的钢丝我们从未生产过,这种直径为7毫米的超高强度钢丝在世界上还是首次应用,充满挑战性。”刘礼华说,单根钢丝需要同时保证扭转、缠绕等16项指标全部满足要求,在当时国内没有任何经验可借鉴。强难之下,法尔胜泓昇集团利用江苏的制造业优势,联合在江阴的企业兴澄特钢做原料,先做钢丝后做缆索。

  “钢丝强度有一个理论极限,达到2000兆帕基本接近理论相对高度。”刘礼华表示,钢丝从1770兆帕变成1860兆帕,仅仅是工艺上的突破;而1860兆帕到2000兆帕,则是原则性的技术包括炼钢技术、拉拔技术及专利上的突破。通过一次次试制、试验、检测及分析,不断反馈问题、解决问题,通过对上百项工艺参数进行调整、摸索、验证,一步步提高各项性能指标,经过长达六年的努力,法尔胜泓昇集团最终开发出满足沪通长江大桥的超高强度钢丝。

  世界最高强度缆索的使用,使整个大桥在同样载荷的情况下,减少了用钢量和用索量。除此之外,这些缆索还有多项自主创新,据刘礼华介绍,缆索的涂层采用镀锌铝稀土,耐腐蚀寿命长,单根缆索长度达到了576米,在世界上排名第一;全球首创智能索技术,在缆索内部放置光纤24小时监测缆索受力。

  主塔最高沉井最大,创下两项世界纪录

  斜拉索拉起桥面,最终需要通过大桥的索塔承压受力。斜拉桥跨度越大就要求索塔建筑高度越高。沪苏通长江公铁大桥主跨为1092米,主塔高度就随之攀升到330米,相当于110层高楼,为世界最高公铁桥主塔。

  高耸入云的主塔给施工带来了不少难题。对于混凝土而言,强度越大,标号越高,意味着黏度越大,就像很稠的粥,流动性差,难以泵送至高空;在普通的工程环境,混凝土洒水养护、保温、保湿相对容易,混凝土抗裂容易得到保证,但这些在330米的高空中难以实现。

  为提高主塔的稳定性及塔柱的抗扭刚度,施工人员通过调整配合比,研究出了一种新型混凝土,一举解决了泵送难、不抗裂等难题。但如何将大体积的混凝土泵送到百米高空,又怎样提高混凝土的抗裂性能,也需要技术上的突破。江苏苏博特新材料股份有限公司工作人员介绍,他们通过数百次的试验,创新研发出减小收缩的功能型混凝土外加剂,攻克了“高强大”体积混凝土收缩开裂的国际难题,为超高主塔的建造提供了有力的保障。

  1092米的跨度和330米的主塔高度为大桥的建设带来不少难题,要想“跨得稳”,就要“立得住”,主墩钢沉井就是这一“跨”的关键所在,必须沉得很深。中铁大桥局副总经理、沪苏通长江公铁大桥项目部经理罗兵介绍,沪苏通长江公铁大桥沉井基础长86.9米,宽58.7米,高约110米,平面面积相当于12个篮球场,是目前世界上体积最大的水中沉井基础,要将这些“定江神针”精确地沉入江底绝非易事。

  施工过程中,大桥项目部请来无锡研究深水探测的中国船舶第七〇二研究所,利用水下机器人进行沉井封底前的基底探测。中国船舶第七〇二研究所所长何春荣表示,基底探测在沉井施工过程中可判断下一步施工是否达到要求;通过水下机器人的视频探测和声呐扫描,施工方可直观地看到水底情况,准确测量出淤泥的高度、厚度,发现了水底障碍物,为井孔内精确抓泥、高压射水,清除沉积江底数百米的障碍物提供了科学的数据支撑。

  东大自创自平衡测桩技术“四两拨千斤”

  万丈高楼始于累土,桥梁建设也是如此,沪苏通长江公铁大桥同样少不了稳固的地基基础。沪苏通长江公铁大桥桩基础承载性能以及设计参数指标的确定也是应用的“江苏技术”,东南大学土木工程学院龚维明教授团队早在2014年就前往大桥选址处,通过其自主研发的“深基础自平衡法承载力测试成套技术”,成功解决了沪苏通大桥桩基础建设过程中所面临的超高吨位、超大尺寸、超长埋深、复杂环境下承载力测试难题。

  “沪苏通长江公铁大桥全线地基土体偏软,桩基础打到什么深度,既经济又安全,很考验我们的技术。”龚维明告诉记者,现场地下200多米处才出现岩层,桩基础合适的持力层选择不仅关系到基础建造成本和施工难易程度,更直接决定了桩基承载安全性能。通过团队研发的“自平衡测桩技术”,将自主知识产权的“荷载箱”埋设在桩身一定深度的“平衡点”位置处,实现大吨位桩基承载力“四两拨千斤”式的精确测试,并进一步得到桩基础设计所需的参数指标。

  龚维明介绍,应用该项技术,还可使承载力测试时间由传统的一个多月缩短到几天。据悉,该技术已被国内外500多家企业应用于国内32个省区市,以及15个“一带一路”沿线国家的12000多个工程,解决了重大工程深基础承载力测试的技术难题,并创造了多项世界测试纪录,目前在建的南京五桥等桥梁工程也应用了这一技术。

  通车后,沪苏通长江公铁大桥已实现5G信号全覆盖,这也是全国首座使用5G漏缆实现信号覆盖的高铁大桥。据介绍,大桥公路面将采用华为5G新型微站覆盖,铁路面采用中天新型5G漏泄电缆覆盖,引桥部分采用南通铁塔建设多座超高铁塔站点进行补充覆盖。相比公路面,铁路面无线通信的覆盖更难更复杂,中天科技通信产业集团总裁沈一春介绍,高铁车体损耗大,对漏缆系统损耗、频率兼容性能提出了更高的要求。为此,中国铁塔—中天科技联合实验室对大桥覆盖要求和漏缆整体系统损耗做了详尽分析,采用渐变分频技术,使整体信号覆盖均匀,创新开发了新型5G漏缆。

  中铁大桥局沪苏通长江公铁大桥项目部常务副经理查道宏表示,目前5G信号全覆盖的大桥能满足用户高速上网、高清语音通话、VR/AR等5G应用,同时可升级SA网络,实现低时延、大连接等工业物联网应用,届时,大桥将成为一座真正的智能化桥梁。

  交汇点记者 张宣 王梦然

标签:
责编:周莉娜

版权和免责声明

版权声明:凡来源为"交汇点、新华日报及其子报"或电头为"新华报业网"的稿件,均为新华报业网独家版权所有,未经许可不得转载或镜像;授权转载必须注明来源为"新华报业网",并保留"新华报业网"的电头。

免责声明:本站转载稿件仅代表作者个人观点,与新华报业网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或者承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。

read_image_看图王.jpg
娄勤俭.jpg
吴政隆 - 副本.jpg
苏言.jpg
受权.jpg
周刊 报业网小banner_wps图片.jpg
cj.jpg

相关网站

二维码.jpg
21913916_943198.jpg
jbapp.jpg
wyjbL_副本.png
jubao.jpg
网上不良信息_00.png
动态.jpg