苏通大桥挑战三大世界难题

苏通大桥挑战三大世界难题
——桥墩大如半个足球场
中国桥梁
11月17日至20日，在南京和常熟这两座闻名遐迩的千年古城里，一束束美丽的鲜花迎来了35位世界级的中外著名桥梁专家。

这么多的专家集聚苏通大桥，正是为了共同会商苏通大桥将要挑战全球造桥史上的三大世界级难题。

这三大难题是：主桥群桩基础、超高大桥主塔、超长距离跨径。

世界级难题之一：半个足球场大的主桥墩如何100年坚如磐石
苏通大桥的建设条件在世界同类型桥梁中最为复杂。

桥位区一年中有179天的风力在6级以上，还面临台风、季风和龙卷风的威胁；江面宽达8146米，水深20米至30米；常年流速每秒2米以上，实测垂直平均流速每秒3．86米，点流速达到每秒4．47米；一日两潮，潮差2米至4米；江底覆盖层厚达300米，且表层以淤泥和粉砂为主，较好的持力层在负80米以下；江面通航密度高，平均日通过船只在2300多艘，高峰时达到5000艘。

主桥基础，是苏通大桥建设的三大世界级难题之一。

而位于长江主航道中央的主桥墩，则是主桥基础中的基础，是主桥基础最为关键的地方。

目前，虽然万里长江中已经建有40多座大桥，虽然世界上有5座大跨径的斜拉桥，但没有一座大桥的建设难度有如此之高，有如此之大。

在专家们的反复评审和论证中，以及围绕主桥基础施工所进行的索塔基础与土体共同作用数值模拟计算、基础局部冲刷、冲刷防护试验、结构抗震性能研究和桩基承载力测试研究等8项试验研究，最后苏通大桥的主桥墩将采用高桩承台群桩基础这一设计方案。

所谓高桩承台群桩基础，就是用131根直径2．8米、桩长114米的钻孔灌注桩打入长江江底的地层深处，由这131根排成梅花型的钻孔灌注桩组成一个巨大的群桩基础；在群桩基础的四周实施冲刷防护工程和永久性防护工程，目前已完成了9万多方砂袋的抛投工作，使主桥墩有一个非常可靠的外部环境。

而在群桩之上，则是一个哑铃形结构的主塔承台，这个承台长114米，宽48米，桥墩有半个多足球场那么大，而且厚达9米，浇注的混凝土达到了5．4万多立方米，钢筋总用量6861吨，使131根钻孔灌注桩形成了一个坚实的、100年都岿然不动、坚如磐石的大桥主桥墩基础。

这个主桥墩的基础，结构设计基准期为100年。

它能抗遇300年一遇的洪水；100年一遇的台风、季风和龙卷风（也包括12级以上的大风）；以及在重现期950年及2450年的地震荷载作用下，其主要结构分别将处于正常使用极限状态和承载能力极限状态。

苏通大桥不论是主桥墩的基础、主塔承台的面积和抗风、抗撞、抗洪水等，在国内外都是独一无二的。

世界级难题之二：306米高塔误差如何不超过一万五千分之一
矗立云天的苏通大桥主塔，从长江江面上算起，高度达到了306米。

它比目前国内最高的润扬大桥桥塔高出了近100米，它比目前世界上最高的日本明石大桥的主塔高出了28米。

如此之高的巨塔，国内外没有现成的经验，再加上长江下游中特有的地理环境，使苏通大桥
的主塔，成了世界级的难题之一。

事实上，早在10年的准备期间，国内的造桥精英们就在精心谋划这座世界高塔了。

苏通大桥正式开工建设以后，在几十次的专家论证和这次世界级的中外桥梁专家的再次评审论证中，明确确定了苏通大桥的主塔，其倾斜度不能超过一万五千分之一。

就是说，306米高的巨塔，必须几乎一丝不差地笔直地挺立在世界的东方。

不论是主塔的高度，还是主塔的精度，在国内外都是史无前例。

一系列的世界级难题也就扑面而来：精度、风力、气候、温度、施工机械等难题，都必须一丝不苟地一个个地克服。

那么如何确保这一万五千分之一的精度呢？造桥精英们将采用水中施工平台，结合GPS、RTK技术和常规的测量手段，加强施工期间的监测，从而确保施工的精度要求。

随着主塔高度的不断增加，其抗风及静力稳定性问题越来越突出。

主塔锚固区采用钢锚箱，其与混凝土的共同作用受力机理尚无成熟理论可供参考，钢锚箱的局部受力和构造处理也很复杂，国内无类似工程经验，对此，将充分借鉴国内外的成功经验，通过数值模拟分析和实体模型试验进行验证，以确保结构合理、安全。

一万五千分之一的大桥主塔精度，这绝对不是一个简单的阿拉伯数字。

尽管大桥的建设者在具体的实践中还要不断地探索，不断地认识，但是我们完全有理由相信，凭着中华民族的智慧和通过这些卓有成效的努力，苏通大桥的主塔，一定会按照描绘的蓝图巍峨屹立在世界的东方。

世界级难题之三：1088米的跨径和580米长的斜拉索如何成功越江
1088米的跨径，如果在陆地，那是近在咫尺的事情；580米长的斜拉索，如果是一根电线，那是很容量架好的。

但是，1088米的跨径，是跨在波涛汹涌的长江中；580米长的斜拉索，是架在306米高的大桥主塔上。

那是一种什么样的世界级难度，那是一种什么样的感天动地的奇迹？目前世界上斜拉桥跨径最大（香港昂船州大桥计划主跨1018米，主塔计划高290米，但现在还没有开工建设）的是日本1999年建造的多多罗大桥，它的跨径是890米，比苏通大桥的跨径足足少了198米；它的主塔高216．6米，比苏通大桥的主塔足足矮了89．4米；它的斜拉索的长度是400多米，比苏通大桥的斜拉索足足短了150多米。

1088米的跨径和580米长的斜拉索成了世界之最！
面对世界级的难题，专家们用科学和智慧一个一个地进行攻关：由于主跨已经超过了1000米，它的静力稳定性与非线性是斜拉桥必须关注的问题，这是国内外斜拉桥中所没有的关键技术难题。

为此，专家们在1999年开始进行工程可行性研究时，就安排了这方面的研究，到目前为止已经开发完成了该项目的分析软件，另外还委托国外公司对该部分内容进行重点验算和咨询。

1088米的斜拉桥悬空在离江面近70米高的高空（相当于25层大楼的高度）抗风稳定性能的研究也是斜拉桥研究的关键技术之一，顾问和专家们根据国内已经具有进行计算分析、试验的手段和能力，结合本桥特点，组织专题研究，考虑可能出现的各种工况，选择合适的模型比尺，并委托国外公司进行咨询审查和同步试验研究，以确保大桥的抗风安全。

苏通大桥的钢桥面钢箱梁总重达到46010吨，共分139个梁段，平均每个节段重330多吨，最大节段重410吨，主跨单悬臂吊装长达544米，也是世界之最。

因此，大桥钢桥面铺装问题，是大桥建设的关键技术难题之一。

为了解决这个世界难题，将结合苏通大桥桥位区的环
境条件，吸收国内外在钢桥面铺装方面的经验和教训，开发符合苏通大桥特点的钢桥面铺装方案。

同时，在进行抗风试验研究的基础上，保证大桥桥梁有足够的抗风安全储备：采取设置临时墩和设置桥面阻尼器的方法降低长悬臂施工的难度。

在施工周期安排上避免在大风季节进行长悬臂施工，以确保大桥的施工安全。

雄踞于万里长江出海口的苏通大桥，具有太多的世界之最。

因此，它的建设，就意味着在造桥技术上和经济发展上，都具有世界性的伟大意义。

它的建设，不但是我国桥梁建设历史上一个重要和伟大的里程碑，也是世界建桥历史上的一个里程碑式的伟大工程。