9月28日，滬通長江大橋北側(cè)主塔成功封頂，世界最高公鐵兩用大橋主塔高度紀(jì)錄被中國建設(shè)者正式刷新。高達(dá)330米的大橋主塔如擎天柱一般矗立在滾滾長江之中，成為中國橋梁建設(shè)的最新豐碑。
今天，超級建筑給大家揭秘這座超級工程世界最高主塔、世界最大沉井建設(shè)及世界最大承臺施工的關(guān)鍵過程。
▲剛剛封頂?shù)臏ㄩL江大橋北側(cè)主塔
滬通長江大橋全稱為滬通長江公鐵兩用大橋，位于長江江蘇南通和張家港段，連接南通市和張家港市，全長11072米，主跨1092米，是國內(nèi)最大跨度的斜拉橋，也是世界上首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋，被譽為正在改寫世界橋梁建設(shè)歷史的超級工程。
一、為什么要建這么高的主塔？
滬通長江大橋的主塔高達(dá)330米，相當(dāng)于110層樓的高度。站在大橋主塔的頂端，看江面過往的巨輪宛如一葉小舟。而在江面，根本看不清塔頂?shù)氖┕雒?。那么，為什么要建這么高的主塔呢？能不能不建主塔，或者建一座矮一些的主塔呢？
在建滬通長江大橋的橋址位于長江下游，是長江航道船只通往上海及抵達(dá)長江入?？诘难屎硪?。為了使這座公鐵兩用大橋盡量減少對長江航運的影響，滬通長江大橋采用斜拉橋設(shè)計方案，并將主跨設(shè)計為刷新世界紀(jì)錄的1092米，橋面與江面的距離也設(shè)計為70米。以此來確保大型船只在長江水道的暢通無阻。
▲剛剛封頂?shù)臏ㄩL江大橋北側(cè)主塔
此前，超級建筑給大家介紹過，斜拉橋的主要結(jié)構(gòu)包括索塔、主梁、斜拉索等組成部分。其中，索塔是斜拉橋的關(guān)鍵受力結(jié)構(gòu)，斜拉橋跨度越大就要求主塔建設(shè)的越高。只有更高的主塔才能承載更大的垂直拉力，才能支撐和牽拉起大跨度主梁的巨大重量。
于是，滬通長江大橋?qū)⒅魉O(shè)計為330米高，刷新了國內(nèi)橋梁主塔建設(shè)的最高紀(jì)錄，同時一舉奪得全球公鐵兩用大橋最高主塔的桂冠。
9月28日，滬通長江大橋北側(cè)主塔成功封頂，世界最高公鐵兩用大橋主塔橫空出世。本文第三部分再對大橋主塔的建設(shè)做詳細(xì)說明。第二部分主要給大家介紹滬通長江大橋世界最大沉井和世界最大承臺建設(shè)的超級工藝。
二、主塔如何才能站穩(wěn)江中？
要在長江中建設(shè)高達(dá)330米高的主塔絕非易事。滬通長江大橋主塔的高度相當(dāng)于110層高樓，混凝土澆筑量高達(dá)7.3萬方，使用鋼筋1.1萬噸，這體量在世界橋梁建設(shè)史上是絕無僅有的。
不僅是大橋施工建設(shè)的體量大，滬通長江大橋的建設(shè)質(zhì)量要求也很高。根據(jù)設(shè)計要求，大橋必須可抵御14級臺風(fēng)、8級地震以及10萬噸級船舶的撞擊。將這樣的巨無霸擎天柱插在滾滾長江之中，其難度無法想象。
滬通長江大橋主橋工程由中鐵大橋院設(shè)計、中鐵大橋局承建。這兩家單位強強聯(lián)合，組建了當(dāng)今世界最強的建橋戰(zhàn)隊。但即使這樣，面對滬通長江大橋這個創(chuàng)造多項世界之最的超級工程，所有人不敢有絲毫懈怠。
正如建設(shè)摩天大樓一樣，建設(shè)大橋主塔也必須首先要打牢地基。而且橋塔的地基是建在長江里的，這比地面上的摩天大廈的地基施工難度更大。
一般的橋梁多采用樁基的方案。但由于滬通長江大橋跨度大、主塔高、荷載重，建設(shè)者經(jīng)過研究比選，采用了鋼度大、能抗震、受力大的沉井方式。
▲滬通長江大橋沉井浮運
以前，超級建筑簡要給大家介紹過大橋沉井的施工工藝，今天再進(jìn)一步介紹一些更專業(yè)的知識。下面的第二個視頻詳細(xì)記錄了滬通長江大橋28號主墩沉井的施工過程。時間約10分鐘，稍后請大家仔細(xì)觀看。
滬通長江大橋28號主墩的鋼沉井于2014年2月下旬開始，在距離橋址11公里外江邊船塢中加工制造；2014年6月23日通過浮運抵達(dá)橋墩地址。這也是世界最大的橋梁鋼沉井，橫截面達(dá)12個籃球場大小，重達(dá)15000噸，平面尺寸為86.9米×58.7米，高44米。然后再用混凝土接高至115米，下部為鋼沉井，上部則是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。真是個堪比航母的超級巨無霸。而這個巨無霸，將沉入長江，并且插入江底數(shù)十米。
▲滬通長江大橋沉井安裝
在沉井抵達(dá)下沉地后的1個多月的時間里，施工方要攻克一系列世界性難題，完成一系列的高難度作業(yè)，這主要包括：對鋼沉井進(jìn)行精確定位、在沉井中灌水使之逐漸下沉、對沉井姿態(tài)進(jìn)行及時糾偏調(diào)整、不斷排沙吸泥使沉井插入河床、灌注混凝土不斷加高沉井......直到這座世界第一鋼沉井逐步完全穩(wěn)定，成為承載滬通長江大橋最堅實的定?；?。
沉井封底施工完畢后，就在此基礎(chǔ)上進(jìn)行主墩基礎(chǔ)承臺澆筑施工，也就是建設(shè)大橋的底座。這是大橋建設(shè)從下部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向上部結(jié)構(gòu)的重要分界點。
2016年7月31日晚，滬通鐵路長江大橋28號主橋墩正式進(jìn)入承臺施工階段。承臺施工的主要任務(wù)是往沉井里澆筑混凝土，承臺的澆筑高度是9米左右。2016年9月19日，28號主塔墩基礎(chǔ)承臺混凝土澆筑完成。
2017年12月1日，29號主塔墩承臺澆筑完成。每個承臺平面面積達(dá)5100平米，相當(dāng)于12個標(biāo)準(zhǔn)籃球場大小。承臺高9米，相當(dāng)于3層樓高；承臺共需鋼筋7500噸，混凝土42900立方米，施工周期約1個半月。2017年12月23日，29號主塔墩塔座混凝土澆筑完成。
▲滬通長江大橋承臺施工
▲滬通長江大橋承臺施工
▲2017年12月初的滬通長江大橋全景，29號承臺剛剛澆筑完畢，遠(yuǎn)處28號主塔正在進(jìn)行塔柱施工。
三、擎天柱如何直插云霄？
主塔的塔座施工完畢后，就開始建設(shè)主塔墩了。主塔塔座之上共分為下塔柱、下橫梁、中塔柱和上塔柱四個部分。每個部分都有無數(shù)世界性的工程難題，等待建設(shè)者攻堅克難。滬通長江大橋共有北、南兩座主塔柱。其中，北塔就是位于長江主航道南通一側(cè)的第28號墩。
超級建筑以前給大家介紹過，斜拉橋主塔的塔型一般分為H形、倒Y型、A形、鉆石形、單柱式、雙柱式、門架式等，也有個別的采用V型、O型、或者混合型等，有的大橋設(shè)計師為了追求視覺效果還故意把主塔弄歪了斜了扭曲了等等。
由于滬通長江大橋主塔高度高、體量大，為增加主梁的橫向剛度，主塔采用鉆石形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與倒Y形、H形或A形主塔相比，鉆石型主塔的構(gòu)造和模板體系都更為復(fù)雜，施工工期也更長。
▲剛剛封頂?shù)臏ㄩL江大橋北側(cè)主塔
面對如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和龐大的施工量，項目組采用進(jìn)口的DOKA液壓爬模體系，合理地布置大型塔吊，大大縮短了施工所用時間。
2017年3月7日，28號墩主塔下塔柱順利澆筑完成，進(jìn)入下橫梁施工；5月17日，28號主塔下橫梁混凝土澆筑完成，主塔轉(zhuǎn)入中塔柱施工。2017年12月28日，28號主墩中塔柱成功合龍，主塔施工高度達(dá)到210米。2018年1月18日，滬通大橋28號主墩完成首節(jié)上塔柱混凝土澆筑。2018年7月11日，28號塔完成第50節(jié)混凝土澆筑，主塔高度突破300米，上升到303米。2018年9月12日，28號墩主塔施工至54節(jié)，高度達(dá)322米。2018年9月28日，滬通長江大橋北側(cè)主塔成功封頂，世界最高公鐵兩用大橋主塔橫空出世。
目前，29號主塔正在加快建設(shè)中。
據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)近期修建的大跨度橋梁主塔，主塔的平均施工速度為0.35至0.4米每天，而滬通長江大橋330米主塔僅用時兩年便完成建設(shè)，相當(dāng)于每天建設(shè)0.44米，創(chuàng)造了超高空主塔快速施工新紀(jì)錄。
▲剛剛封頂?shù)臏ㄩL江大橋北側(cè)主塔
滬通長江公鐵兩用大橋是滬通鐵路、通蘇嘉城際鐵路、錫通高速公路共同的過江通道，設(shè)計為上層6車道高速公路，下層4線鐵路，全長11072米，主跨1092米，是世界上首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋。本次北側(cè)主塔施工結(jié)束后，大橋?qū)⑦M(jìn)入鋼梁架設(shè)和斜拉索掛設(shè)施工階段。
近年來，中國橋梁建設(shè)領(lǐng)域捷報頻傳，一大批超級工程舉世矚目。滬通長江公鐵兩用大橋就是其中的杰出代表。中國橋梁建設(shè)技術(shù)和實力已經(jīng)處于世界工程領(lǐng)域的巔峰水平。預(yù)祝中國橋梁取得更大進(jìn)展。期待滬通長江大橋早日建成！
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