這兩年，鵝公巖軌道大橋不斷出現(xiàn)在各種短視頻和攝影作品中，堪稱(chēng)新的“網(wǎng)紅”橋。但網(wǎng)友們關(guān)于鵝公巖軌道大橋的疑問(wèn)也有不少：為什么這個(gè)橋只是軌道交通專(zhuān)用橋？為什么修了這么久？?jī)勺鶚驗(yàn)槭裁窗さ眠@么近？
2019年12月30日，重慶鵝公巖軌道大橋正式投用，大橋連通了重慶軌道環(huán)線(xiàn)海峽路站和謝家灣站。此刻，鵝公巖軌道大橋的身份和地位也更明晰：它是目前世界上主跨跨度最大的自錨式懸索橋。
對(duì)于網(wǎng)友們的疑問(wèn)，重慶發(fā)布特別邀請(qǐng)兩位大橋設(shè)計(jì)師解密背后的故事。
兩座橋?yàn)楹芜@么有“CP感”？
鵝公巖軌道大橋是重慶軌道交通環(huán)線(xiàn)專(zhuān)用橋，全長(zhǎng)約1650米，其主橋是五跨連續(xù)鋼箱梁雙塔雙索面自錨式懸索橋，600米的主跨長(zhǎng)度是世界自錨式懸索橋之最。和既有的鵝公巖大橋相鄰，兩橋僅間距45米，橋型和橋塔高度也完全一致，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，十分“般配”。
但不料正是這兩橋的“CP感”，給設(shè)計(jì)師和建造師們?cè)跇蛄呵捌谠O(shè)計(jì)和后期施工帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。
“鵝公巖軌道大橋需要建造和鵝公巖大橋一致的懸索橋，這樣才能與周邊環(huán)境及城市天際線(xiàn)相協(xié)調(diào)。”林同棪國(guó)際工程咨詢(xún)（中國(guó)）有限公司副總裁、鵝公巖軌道大橋設(shè)計(jì)師陳曉虎說(shuō)。
懸索橋的主纜需要錨固在大地上或山體里，比如鵝公巖大橋，就錨固在南岸區(qū)的山體里。但鵝公巖軌道大橋如果也在一旁錨固，大體積的開(kāi)挖將會(huì)影響鵝公巖大橋錨固山體的穩(wěn)定性，一旦發(fā)生山體失穩(wěn)，將嚴(yán)重影響大橋的安全。
最終，設(shè)計(jì)師們巧妙選擇自錨式懸索橋這種橋型，將主纜錨固定到自身橋面上，這樣就不用開(kāi)挖山體而影響鵝公巖大橋的安全。這也正是“自錨”的含義所在。
世界最大跨徑的自錨式懸索橋
解決了錨固問(wèn)題，新的問(wèn)題又出現(xiàn)了。自錨式懸索橋是把主纜錨固到橋面的，世界上之前建成的這類(lèi)橋梁都要先搭好橋面，才能錨固主纜。但鵝公巖軌道大橋位于長(zhǎng)江的繁忙航道上，為保障通航安全，避免船舶航行撞上施工支架，搭橋面就不能采用通常的方法。
“研究確定方案都花了近兩年時(shí)間，其中為了研究橋面搭建方法，比較了諸如支架法成梁、頂推法成梁等，都因?yàn)殚L(zhǎng)江主航道沒(méi)有條件搭設(shè)支架而無(wú)法實(shí)施。”林同棪國(guó)際工程咨詢(xún)（中國(guó)）有限公司軌道橋梁經(jīng)理、鵝公巖軌道大橋設(shè)計(jì)師漆勇說(shuō)。
經(jīng)過(guò)多方考量，設(shè)計(jì)師們提出了一種全新的思路：用“先斜拉，后懸索”的體系轉(zhuǎn)換工藝。先用斜拉橋的原理將橋面架設(shè)好，再通過(guò)體系轉(zhuǎn)換，將橋面的吊掛系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到懸索體系上。這是世界范圍內(nèi)在大跨度懸索橋上的首次運(yùn)用。
“這是一種全新的工藝，對(duì)設(shè)計(jì)和施工也是新的挑戰(zhàn)。因?yàn)樾崩ㄒ髽蛩^高，我們?cè)谟谰玫幕炷翗蛩敳吭O(shè)計(jì)了兩座42米高的臨時(shí)鋼塔，用總共64對(duì)斜拉索完成了橋面搭建。最后，我們用了近4個(gè)月的時(shí)間完成‘斜拉轉(zhuǎn)換懸索’這一步?，F(xiàn)在看來(lái)，這個(gè)世界建橋史上的首次應(yīng)用圓滿(mǎn)達(dá)到了預(yù)期效果。” 漆勇說(shuō)。
而鵝公巖軌道大橋，也成了世界最大跨徑的自錨式懸索橋。
為什么不修成公軌兩用橋？
鵝公巖軌道大橋在確定要建軌道專(zhuān)用橋之后，引起網(wǎng)友熱議，為什么不修成公軌兩用橋呢？
其實(shí)，由于鵝公巖大橋兩側(cè)建筑、立交、道路接線(xiàn)等眾多限制條件，強(qiáng)行修建公軌兩用橋會(huì)引發(fā)諸多矛盾。并且，受四橫線(xiàn)陳家坪到四公里沿線(xiàn)通行能力限制，鵝公巖軌道大橋如引入市政道路功能，并不能有效改善沿線(xiàn)道路的交通現(xiàn)狀。
“緩解鵝公巖大橋周邊交通狀況的辦法應(yīng)該是從路網(wǎng)的角度優(yōu)化交通流量的分配。目前，可有效改善鵝公巖大橋沿線(xiàn)交通的四橫線(xiàn)分流道方案已在研究中，這將是比在這里修建公軌兩用橋更有效的工程方案。”漆勇說(shuō)。
這是怎樣的智慧橋梁？
據(jù)了解，在鵝公巖軌道大橋設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中，林同棪國(guó)際橋梁健康監(jiān)測(cè)團(tuán)隊(duì)還采用了智能化的監(jiān)測(cè)設(shè)備，為大橋?qū)僭O(shè)計(jì)并安裝了長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)橋梁運(yùn)維智慧化，有效保障橋梁全壽命周期安全。
“這套智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是我們經(jīng)過(guò)多年技術(shù)積累逐步開(kāi)發(fā)完善的，在橋面、橋塔、主纜、吊桿上都設(shè)置了傳感器。”陳曉虎介紹。
今后，通過(guò)這上千套傳感設(shè)備，鵝公巖軌道大橋的變形、應(yīng)力、振動(dòng)和橋梁所處環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)力等，工作人員可以在后端平臺(tái)上實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)，并通過(guò)智能分析時(shí)刻掌握橋梁的健康狀態(tài)。
據(jù)悉，目前重慶已經(jīng)有部分大橋安裝了類(lèi)似系統(tǒng)，未來(lái)有望結(jié)合5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)橋梁狀態(tài)監(jiān)測(cè)云平臺(tái)管理。這樣可以進(jìn)一步提升橋梁的管養(yǎng)效率，節(jié)約運(yùn)維成本。
