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100年不銹不壞!16000噸重的主纜,是如何架設(shè)到懸索橋上的?

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楊泗港長(zhǎng)江大橋是一座橫跨長(zhǎng)江的宏偉懸索橋,獨(dú)特的雙層設(shè)計(jì),能讓汽車上下自如穿梭。這座橋最核心的技術(shù)就是橋梁的主纜,每根重達(dá)16000噸,支撐起整座大橋。據(jù)說(shuō)這些鋼纜百年不銹,這是怎么做到的?這么重的鋼纜是怎么架設(shè)到橋梁上的?


其實(shí)很簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)編就行。

不要看這些鋼纜很粗,一開(kāi)始架上的先導(dǎo)索卻非常細(xì),通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪系統(tǒng),先導(dǎo)鎖橫跨整個(gè)橋面,隨后在兩岸間構(gòu)建起一條與主纜軌跡并行的“貓道”,這個(gè)“貓道”相當(dāng)于建房子時(shí)搭建的支架,有了它之后就可以編制主纜了。


這個(gè)工作既精細(xì)又宏大,主鋼纜由無(wú)數(shù)根細(xì)小的鋼絲精心編織而成,每根鋼絲直徑只有6.2毫米。工人首先將細(xì)鋼絲組合成91根鋼絲束,然后用機(jī)器旋轉(zhuǎn),編成一條鋼繩,再把這些鋼繩分為271組,扭成一根堅(jiān)韌的主纜。


整個(gè)過(guò)程中,工人需在主塔頂部的鞍座上耐心而精準(zhǔn)地重復(fù)操作,確保每一束鋼絲都各就各位,形成均衡受力的完美結(jié)構(gòu)。


隨后,緊纜機(jī)登場(chǎng),如同兩雙大手緊緊握住主纜的兩段朝相反方向扭轉(zhuǎn),將鋼纜里每一根鋼絲之間都擠壓得嚴(yán)絲合縫,就和農(nóng)村老大爺搓麻繩一樣,把鋼纜再上一道勁。


最后,把主纜的兩端牢牢地固定在橋體與主塔之間,通過(guò)索夾的精密配合,既穩(wěn)固了橋梁,又巧妙地承接了鋼纜本身的重量。

架設(shè)和制造過(guò)程很簡(jiǎn)單,大力出奇跡,問(wèn)題是這些鋼纜如何保證百年不銹不斷的呢?


這就要在材料上下功夫了,楊泗港長(zhǎng)江大橋的主纜材料是我國(guó)自主研發(fā)的高強(qiáng)度鋼絲。這些鋼絲直徑雖小,卻有1960兆帕抗拉強(qiáng)度。正是這些高強(qiáng)度鋼絲的集合,賦予了主纜無(wú)與倫比的拉力,使其能夠輕松承載幾萬(wàn)噸鋼架橋的重量。據(jù)說(shuō)這座大橋的單根主纜能吊起6.5萬(wàn)噸的重量,這與山東號(hào)航空母艦的排水量相當(dāng)了。


楊泗港長(zhǎng)江大橋主纜的抗風(fēng)和抗腐蝕能力也是頂呱呱的,主要鋼材是鍍鋅特種鋼絲,本身就有極強(qiáng)的防腐能力。在架設(shè)完成之后,工人會(huì)對(duì)主纜的表面進(jìn)行清理,污漬清理干凈是確保以后不會(huì)產(chǎn)生銹蝕的關(guān)鍵。


之后是涂上防銹涂層,然后外面還要抹上潤(rùn)滑油,最外面套上一層具有干燥除濕的橡膠套,這個(gè)橡膠套還可以防止陽(yáng)光照射和雨水侵蝕風(fēng)化。這些工序完成后,大橋的鋼纜每隔幾年就要保養(yǎng)一次,否則主纜也用不到100年。

為什么要修這種懸索橋?修橋墩式的大橋難道不行嗎?鋼索再牢靠也沒(méi)有橋墩耐用吧,是沒(méi)有這個(gè)技術(shù)嗎?


作為世界上基建實(shí)力最強(qiáng)的國(guó)家,在長(zhǎng)江架設(shè)橋墩顯然是毫無(wú)問(wèn)題的。港珠澳大橋全長(zhǎng)55公里,我們不是也修好了嗎?橋墩式橋梁雖然堅(jiān)固,可是它缺點(diǎn)也挺多的。

首先是造價(jià)比較高。一個(gè)個(gè)橋墩打起來(lái)耗費(fèi)時(shí)間、精力、物力,不如懸索橋修建起來(lái)方便。


另外橋墩式的大橋建不了多高,橋墩數(shù)量還多,這就為通航帶來(lái)了不便。楊泗港聽(tīng)名字就知道,這附近有一個(gè)港口。武漢作為九省通衢,長(zhǎng)江船運(yùn)的交通樞紐,肯定不能在江面上架設(shè)太多的橋墩。要保證橋墩少,同時(shí)兼顧橋梁的強(qiáng)度,只有一種選擇,那就是修懸索橋。


在修建楊泗港長(zhǎng)江大橋時(shí),施工人員遇到的問(wèn)題不光有鋼纜問(wèn)題,大橋所在區(qū)域地質(zhì)復(fù)雜、水流湍急,且存在淺水壩等自然障礙。工程人員通過(guò)加大橋梁跨度,避免了在江中設(shè)置橋墩,從而確保了長(zhǎng)江航道的暢通無(wú)阻。


為了修這座橋,施工團(tuán)隊(duì)還自主研發(fā)了一些機(jī)械,這在中國(guó)建橋歷史上也是罕見(jiàn)的,包括研發(fā)了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的起重機(jī)LZD900、潛水挖泥機(jī)和900噸新型纜吊車。值得一提的是,這座橋的兩座主橋墩首次采用堅(jiān)硬土層條件下超大沉井下沉新技術(shù),鋼桁加勁梁也是首次采用了大節(jié)段全焊拼裝新工藝和千噸級(jí)整體吊裝。因?yàn)椴捎昧撕芏嘈录夹g(shù),2021年這座大橋還獲得了中國(guó)魯班獎(jiǎng)。


楊泗港長(zhǎng)江大橋的修建對(duì)武漢的意義非常大,作為武漢市第十座橫跨長(zhǎng)江的大橋,楊泗港大橋極大地緩解了漢陽(yáng)區(qū)到武昌區(qū)之間的交通壓力,提高了城市交通的通行效率。

楊泗港大橋以其獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念和先進(jìn)的技術(shù)水平,向世界展示了中國(guó)在橋梁建設(shè)領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力和創(chuàng)新能力。這座大橋不僅是中國(guó)基建建設(shè)領(lǐng)域的又一次壯舉,也是世界橋梁建設(shè)史上的一個(gè)里程碑。


自此以后,在懸索橋的建設(shè)上,我國(guó)的施工團(tuán)隊(duì)積攢了豐富的經(jīng)驗(yàn),楊泗港長(zhǎng)江大橋也是中國(guó)基建對(duì)外的一張國(guó)際名片。

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