![]()
中国桥梁建设在世界舞台上展现出强大实力,五峰山长江大桥作为一项标志性工程,体现了技术自主创新的能力。这座大桥横跨江苏镇江段长江,连接丹徒区与京口区,主桥长度达到1428米,江面跨径1092米。
它不仅是世界首座千米级公铁两用悬索桥,还承载着高铁与公路的双重功能,上层设八车道高速公路,下层铺设四线铁路,其中两线时速250公里,另外两线预留200公里时速。这种设计满足了长江下游深水航道的通航需求,避免在航道中设置桥墩,确保船舶顺畅通行。
![]()
悬索桥方案的选择源于地形与功能的综合考虑。长江镇江段水流湍急,地质复杂,传统桥型难以适应大跨度要求。
悬索桥通过主缆与锚碇固定桥面,实现一跨过江,结构柔韧,能抵抗风力和地震影响。但公铁两用增加了难度,公路车辆荷载分散,而高铁列车自重达400至500吨,以高速通过时产生集中冲击,容易引起桥面变形。
轨道平顺性对高铁至关重要,毫米级偏差都可能影响安全。为此,工程团队引入钢桁架加劲梁,提高桥体刚度,总用钢8.5万吨,混凝土106万立方米,主缆钢丝3.3万吨。这些措施使桥体能承受高铁荷载,同时保持悬索桥的灵活性。
![]()
锚碇是大桥稳定的核心部件,北锚碇重量达133万吨,尺寸长100.7米、宽72.1米、高56米,南锚碇重97.8万吨。
这种规模在全球悬索桥中首屈一指,北锚碇重量相当于13艘福特级航母的总排水量,或186座埃菲尔铁塔,确保主缆拉力平衡。
为什么需要如此重的锚碇?因为桥体总重数十万吨,高铁通行时瞬时荷载巨大,锚碇必须提供足够反力,防止桥面偏移。相比南锚碇,北锚碇更重,主要因北岸地质为流塑状淤泥层厚8.4米,土质松软,需更大基础分散压力。
![]()
北锚碇采用沉井法建造,这种方法在中国桥梁工程中已积累丰富经验,但五峰山项目规模最大。沉井法适合软土层,避免常规开挖导致坍塌。从2015年10月28日大桥开工开始,首先进行地质勘探,确认北岸淤泥分布和持力层位置。
沉井设计为矩形结构,共10节,高56米,基底置于密实粉细砂层。预制阶段在地面分层浇筑井筒,第一层刃脚用高强度混凝土,设计成十字槽形,便于下沉时切割土层并控制方向。
![]()
下沉分为初始、中间和最终阶段。初始下沉于2016年启动,将预制井筒定位后,内部挖土,利用自重缓慢下沉。团队使用空气幕技术,通过压缩空气形成气泡屏障,减少水下摩擦。中间阶段进行10次混凝土浇筑,每次浇筑后监测沉降数据,确保偏位不超过10厘米。
相比传统方法,这种精度远高于50厘米标准,受益于激光测距和GPS定位系统的应用。到2017年11月9日,沉井下沉到位,随后填充混凝土,形成实心体。整个过程获得多项专利,如自动化监测系统,提升了效率和安全。
![]()
南锚碇因南岸地基为微风化凝灰质砂岩,采用地连墙支护圆形扩大基础。先开挖基坑至87米内径,浇筑墙体后填充混凝土,于2018年1月1日完成基础浇筑。
这种方法比沉井法简单,但同样稳固。两侧锚碇对比显示,中国工程根据地质差异优化方案,避免统一模式,提高适应性。
主缆的安装是锚碇建造后的关键环节。主缆直径1.3米,为世界最大,由352股索股组成,每股127根直径5.5毫米镀锌高强钢丝,强度1860兆帕,采用锌铝合金镀层,提高耐腐蚀性两倍以上。钢丝从工厂运输至现场,先架设猫道,然后用牵引机拉伸固定到锚碇鞍座。
![]()
鞍座设计允许微调角度,确保拉力均匀。2019年5月10日,主缆索股架设完成。相比早期悬索桥如美国金门大桥,中国主缆在强度和防腐上进步显著,锌铝合金取代传统锌镀层,寿命更长。
桥塔建造同步推进,南塔高191米、北塔203米,用3.9万立方米C55混凝土浇筑,采用钻孔桩基础。
2018年5月15日南塔封顶,6月28日北塔封顶。钢桁梁分53节,最大节段重1760吨,用2500吨浮吊整体吊装,于2018年12月12日首个边跨完成。创新在于工厂两节段整体制造,水路运输,缩短工期。桥面铺装用不锈钢复合钢板,解决高铁振动引起的裂缝问题,首次大规模应用。
![]()
大桥建设获得20余项专利,包括板桁结合加劲梁和BIM信息化管理。静动力分析和车桥耦合振动测试验证安全性。环境考虑周全,枯水季加速下沉,避免洪水干扰。5G通信技术用于实时监测,确保施工精准。
到2019年12月26日,主桥合龙;2020年4月16日铁路铺轨,6月20日公路沥青摊铺;8月11日至14日通过静载试验。2020年12月11日铁路通车,2021年6月30日公路全线贯通。
![]()
运营后,五峰山大桥促进江苏南北融合,连云港至镇江车程缩短至1.5小时,扬州接入苏南经济圈。货运容量提升,京沪通道客货分离。
2025年,江苏过江通道达30座,五峰山桥流量稳定,维护包括缆索定期检查,无重大故障。它推动长江经济带一体化,彰显中国基建对区域发展的支撑作用。
这座大桥的建造过程体现了系统工程思维,从地质勘探到材料选型,每步都基于科学计算。锚碇沉井法不仅是重量堆积,更是精密控制的体现,下沉偏差控制在厘米级,源于数字化模拟。主缆钢丝缠绕技术,结合有限元分析,优化应力分布。
![]()
中国桥梁技术从学习到领先,五峰山项目整合新结构、新工艺,如列车荷载折减系数研究,确保疲劳性能。相比丹麦大贝尔特桥,五峰山速度更快、跨度相当,但公铁合一更复杂。
未来,这种模式可推广到更大跨度桥梁,推动高铁网络扩展。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.