多瑙河上的空中“纺丝”——罗马尼亚布勒伊拉大桥设计与施工

布勒伊拉大桥

罗马尼亚新建的布勒伊拉大桥（BrailaBridge），横跨多瑙河，位于靠近罗马尼亚与乌克兰和摩尔多瓦的边境，大致呈东西走向，是欧洲E87公路的重要连接，为客车和重型卡车的通行提供便利。同时，它也是规划中多布罗吉亚快车路线（DX8）的一部分，将布勒伊拉县西部的布勒伊拉镇和塔尔恰县东部的斯马尔丹镇连接起来。

多瑙河是欧洲第二长的河流（仅次于伏尔加河），是一条繁忙的水道，2850km的总长度中有2415km可通航，可供所有类型的内河船只使用。要求主跨长度超过1000m，且不能在河中建造桥塔，以防阻碍交通和船撞风险，因此排除了使用斜拉设计的可能性。建造悬索桥是唯一的解决方案。

该桥的总长度为1974m，其中主跨为1120m。大桥的跨径布置采用了非对称设计，西侧边跨长490m，东侧边跨长365m。主塔顶海拔192.64m。大桥底部的航道宽度为180m，确保船只从下方通过时有足够的净空是设计者面临的一个关键问题。即便在过去30年中记录的最高河流水位，该桥也有39～40m的净空，因此，高度相对较低的内河船只可以轻松通过。

图1 布勒伊拉大桥总体布置示意图

水文条件复杂

布勒伊拉大桥是一座主跨1120m的三跨非对称悬索桥，以避开多瑙河主河道并满足通航需求。桥塔采用混凝土结构，桥塔高180m，基础由76根直径1.8m的桩基支撑，采用特殊高阻力混凝土及围堰技术应对复杂水文条件。主梁为3.2m高的钢箱梁，由86节段（标准节段长32m、宽25m）组成，总重达2.1wt。

图2 桥梁总体布置

该桥采用深埋30m的圆柱形重力式锚碇，锚碇为双舱室结构，顶部集成车道，主缆张力通过锚固板传递。主缆直径58cm，由16股索股组成，每索股含544根直径5.38mm镀锌钢丝，采用空中纺线法架设，辅以滑轮紧缆、水箱配重控制猫道偏转及液压调整索鞍平衡张力。防腐系统结合S 形缠丝、密封和除湿技术（湿度＜40%），满足120年使用寿命。桥梁底部净空达 39m，适应百年一遇水位。

图3 锚碇顶部是车道的一部分

破解高水位施工难题

东侧桥塔坐落在河边，远离航道，且桥塔处的水位非常浅，因此理论上其不会受到大型船只撞击的影响。但项目团队开展了相关船撞设计，以确保结构的安全。每座桥塔均坐落在76根直径1.8m的桩上，为结构提供了一个非常坚实的基础。在西边布勒伊拉一侧，现浇桩长达45m，而在东边吉吉拉一侧，桩长达40m。一种针对水下条件研发的特殊高阻力混凝土被用于桥梁基础的施工。该项目的一个亮点是在东侧的塔基周围建造了一个围堰，使施工人员能够在完全干燥的条件下工作，这对施工作业有很大帮助。锚碇基础周围的地下连续墙深度为35m，目前填筑了4万m3混凝土，总重量约10wt。但在东、西两侧桥塔的施工过程中，还是受到了高水位带来的挑战。为了能够始终在安全的环境下工作，共采用了26台水泵从围堰取水，河流两侧的抽水速度均为8000L/min，总计16000L/min。水泵由发电机提供动力，并配备了备用发电机以防万一

主缆

桥梁中使用的大部分钢材来自罗马尼亚当地供应商，主梁使用了具有良好焊接性的高电阻钢。意大利只生产了少量用于特殊用途的钢构件，如主缆索鞍和钢箱梁中的 U 形肋。另外，主缆钢丝来自日本。主缆锚碇非常巨大，并采用了高度创新的设计。锚碇的顶部构成了车道的一部分。同时，主跨和引桥有单独的伸缩缝，这些伸缩缝位于锚块的两侧，使用混凝土板来分隔两个伸缩缝。

锚块设计有两个舱室，分别为上部和下部区域。同时，主缆被分成16股，通过锚固板固定。主缆中的16股绞线中的每一股都由544根直径为5.38mm的镀锌钢丝组成。每条主缆有近9000根钢丝，直径达58cm。Webuild估计，大桥的主缆总共大约使用了3.8万km长，直径5.38mm的钢丝，这几乎等于地球的周长，大桥主缆设计使用了大约 6800t的钢材。

特制的滑轮来回运行来架设主缆（空中纺线法），一次安装两根。然后对主缆进行紧缆，以减少索股间的空隙。这一过程完成后，再在主缆上缠绕一层钢丝，并再次镀锌，以提供额外的防腐保护。

与PPWS方法（预制平行钢丝）不同，PPWS方法是在工厂制造索股，而空中纺线法是钢丝在现场逐一跨越并连接，然后绑扎成索股。通过控制钢丝长度与理论长度之间的误差，来保证索股的质量。

图4 空中纺线法架设主缆

为了实施空中纺线法，采用低张力控制技术，其中纺线过程中钢丝的张力限制在自由悬挂张力的75%左右，以尽量减少风引起的水平变形/偏差，同时可提高可加工性，特别是在鞍座处，能确保达到所需的质量。钢丝的剩余重量由猫道通过缆架支撑。然后，将钢丝以明确的几何形状铺设在调整后的猫道上。

随着钢丝架设的进展，钢丝由猫道支撑，由于其重量的增加，猫道会发生偏斜。这种偏斜需要避免，因为过大的挠度会使索股内的线长发生变化，从而导致主缆内的应力分布不平衡。为了补偿重量的增加，使用水箱来控制横桥向的重量，将猫道逐步恢复到指定的几何形状，使索股中的所有钢丝的长度控制在可接受的范围内。

为了调整横桥的重量，采用了水箱配重。水箱被组装在每个T台下方的横梁内。由于空中线在上游侧和下游侧交替进行。水箱的两侧，即上游侧和下游侧，通过管道连接，需要调整时通过水泵输送水。

考虑到主缆架设完成后无法再接触到内部索股，安装了一个除湿系统，确保主缆内部的湿度低于40%。当湿度 50%～60%之间时，就会发生腐蚀，这种除湿系统将确保主缆不可能形成腐蚀。这将确保它们在结构的使用寿命内保持其全部强度，桥梁的使用寿命为120年。国际工程索鞍的设计是新颖的。主缆嵌入索鞍上的凹槽，索鞍是用特殊等级的钢加工而成的。索鞍是由意大利公司用大块单件钢制造，每块质量为5t。

图5 主缆架设过程中猫道的偏转

钢箱梁

钢箱梁节段是在布勒伊拉附近的一个前造船厂制造的，距离桥梁施工现场仅5km，为该地区的当地人提供了就业机会。大桥的大部分钢材也来自北部25km处加拉蒂的一家当地工厂，这也有助于该地区的就业。在当地供应钢箱梁型材和钢材对合资伙伴来说是一个巨大的好处，使工程团队能够确保质量标准得到优化。由于造船厂和钢铁厂都位于河上，这缓解了部件和材料的运输。钢箱梁节段可通过河流运输。钢箱梁由86节组成，其中72节为标准单元，高3.2m，长32m，宽25m。大多数节段的重量都在150～160t之间，但最大的节段重达360t。钢箱梁节段由驳船沿着河流从造船厂运到大桥上。为了建造悬索桥的侧跨，将部分节段从驳船上卸载到地面，移动到提升位置，最后进行提升。桥塔周围的特殊部分已在地面上组装并焊接在一起，然后分别在西侧和东侧吊装就位，其质量超1000t。

图6 钢箱梁节段吊装

主跨的钢箱梁节段安装更为复杂。从驳船上一次提升起一个，并固定在适当位置，悬挂在主缆上。为了结构受力平衡，每天提升两个节段，以确保重量在桥塔之间均匀分布。

所有部分现在都已就位，再将这些部分焊接在一起。完成后，就可以进行钢箱梁防水工作，然后安装沥青路面。还为钢箱梁部分以及锚碇安装了除湿系统。该桥为双向四车道，两侧各有一条人行道，中间还有一条维护通道。一旦这座具有里程碑意义的大桥建成，它将为罗马尼亚的交通网络做出重大贡献，并将减少行程时间和运输成本。大桥建成后，横跨多瑙河的行程时间仅为2min，而目前使渡轮服务的行程时间为45min。

这座悬索桥及其连接线是泛欧运输网莱茵-多瑙河走廊的一部分，将成为罗马尼亚的重要国际线路。该桥距离多瑙河三角洲约95km，距离布勒伊拉市中心约8km，布勒伊拉有一个大型商业港口，可停靠中型远洋船只。

图7 建成后的布勒伊拉大桥

布勒伊拉大桥以技术创新与战略价值重塑欧洲交通网络。其1120m主跨、非对称悬索设计及高塔结构，充分满足多瑙河航道需求；日本高强度钢丝主缆与空中纺线法的结合，配合除湿系统，确保超长寿命与安全性。施工中通过围堰、本地化钢材供应及高效吊装工艺，攻克水文与工程难题。大桥将欧洲E87公路与多布罗吉亚快车路线（DX8）无缝衔接，过河时间锐减至2min，极大提升区域经济联动性，成为莱茵-多瑙河走廊的核心枢纽。这一工程不仅彰显罗马尼亚基础设施的现代化突破，更对欧洲跨境交通与物流发展具有里程碑意义。

本文刊载 / 《桥梁》杂志

2025年 第3期 总第125期

来源 / Webuild 集团官方网

编辑 / 李诗韵

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美编 / 杨敬倩

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