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聚焦燕矶大桥(3) | 猫道巧思破局,三招智解世界级难题

发布时间:2026-02-09阅读次数:

江水汤汤,碧波激荡。飞跨鄂州与黄冈两岸的燕矶长江大桥横卧江面,四根主缆似银色蛟龙并行游弋,令人叹为观止。

这座“一跨过江”的超级工程同时受到鄂州花湖机场航空限高与黄金水道通航需求的双重限制,主塔高度仅184米,垂跨比达千米级悬索桥中罕见的1:13,且需承载超常荷载。面对苛刻条件,大桥首创“不同垂度四主缆双层悬索桥”体系,采用横向对称布置的两组主缆,每组内外缆间距、长度及垂度均不相同,通过协同受力实现高强度承载。然而,这一创新结构也给作为施工“生命线”的猫道架设带来了全新挑战。  

绕鞍与穿塔—两种方案的PK

面对大桥独特的“不同垂度四主缆”设计,中交二航局项目团队采取在锚碇处统一调索的方法,让猫道承重索横贯两岸,以减少高空作业。但承重索如何通过主塔也成为了新的难题,传统“绕鞍法”也面临承重索需弯折的夹角成倍增加,施工难度相应提升的挑战。

“承重索是高强度钢丝绳,不是橡皮筋。如此大的角度,不仅施工困难,恐怕就连基本的弯曲都无法实现。”项目技术负责人罗航在研讨会上道出了自己的担忧。

另一边,武港院技术专家李清华带领自己的团队也在努力寻找破解之法。

“难道真的没有更好的办法了吗?”建设者们经过无数个日夜的案例研究和技术推演,一个大胆的构想逐渐成熟:在主塔内预埋空心管,浇筑后形成孔洞,让承重索直接穿孔过塔!

方案是定下来了,然而,这种“前无古人”的操作没有先例可循,罗航的心也一直悬着。

2024年9月24日清晨6点,猫道承重索在南侧锚碇整装待发。业主、监理、设计单位和项目团队共50余人早早地聚集在南侧主塔旁,凝神屏息等待着。

“过来了,过来了!”负责猫道施工的技术员马博文激动地对在场的所有人说道。大家纷纷探头向外缆的1号孔洞看去。上午10点半,当第一根承重索顺利穿塔而过的瞬间,现场爆发出热烈的掌声和欢呼。

望着顺利穿塔的承重索,罗航终于露出了欣慰的笑容。燕矶大桥的建设者们,又一次用创新与勇气,将“不可能”变成了“可能”。

高空平衡术—非对称结构的巧思

同侧两根主缆中心距离仅3米,留给猫道面层的空间十分有限。如何在如此狭窄的通道上,既保证施工安全,又确保作业效率?

项目团队最初的想法颇为谨慎。“我们必须把安全稳定放在首位,避免产生偏载。”技术讨论会上,有技术人员提出了传统方案:全线保持猫道面层对称布置。但是,这样一来,由于近塔区主缆之间尚未形成高度差,产生高度影响区,3米的中心距限制依然不可规避。这也就意味着,单个猫道从主缆到边缘线的距离最多1.45米,否则就会跟旁边的另一个猫道“打架”。因此,这一段猫道不得不缩窄至2.9米。

“2.9米?这未免太窄了!”罗航敏锐地意识到问题的严重性:“传统的对称设计看似稳妥,实则带来了更多施工难题。

一场设计革命悄然开启。技术专家们经过多轮研讨,又一个颠覆传统认知的构想浮出水面:既然高度影响区猫道内侧1.45米的宽度不可改变,何不将外侧拓宽至2米?

但这样一来,便破坏了猫道沿着主缆左右对称分布的格局。与此同时,从高度影响区到非影响区,猫道面板宽度依旧需要发生转变,对称性设计产生的问题仍然存在。

几经调研,项目团队终于找到了破局的关键。以往,大家都将每个猫道当做一个独立的装置,所谓对称也是仅仅以主缆在单个猫道上的位置衡量。这恰恰忽视了一个关键点:应该将同侧的两根主缆及其施工通道看做一个整体的工作单元。单个猫道的非对称反而形成了两个猫道的对称。猫道全线均采用内侧1.45米,外侧2米的等宽非对称设计,前面的问题也自然迎刃而解了。

刚柔并济—猫道安全的系统解法

猫道作为施工的“空中走廊”,是大桥上部结构的最关键通道,其安全性直接关乎着施工人员的生命安全与工程推进效率。

“同侧两条猫道之间最窄仅有10厘米的间隙,在复杂风况下极易产生碰撞风险。”项目安全负责人金琦指着图纸上密集的线条说道。

这也是罗航一直在思考的问题。“既然外部环境无法改变,我们就必须从设计源头入手,这才是治本之策。”

项目团队提出差异化受力方案,通过精准设定上层与下层猫道承重索的垂度和张力,实现了四主缆对应猫道段独立受力又协同稳定的目标。结合国内首次大规模应用的2160兆帕超高强度钢丝绳,该方案显著提升了猫道的整体刚度和承载力,有效限制了其在风荷载及施工荷载下的位移。

同时,项目采取“横竖向交叉索抗风制振+阻尼器防碰撞”的综合措施,利用横向通道将两侧猫道连接为整体骨架,并布置交叉钢丝网与阻尼器,形成兼具协同受力和能量耗散功能的柔性安全网,以吸收和消减振动。

该刚柔并济的设计成效显著:猫道在强风下的最大振幅从15厘米降至5厘米以内,彻底消除了同侧猫道碰撞风险,整体稳定性较传统设计提升40%以上。

如今,行走在燕矶大桥的猫道上,施工人员能够亲身体验到这套安全系统带来的稳健——即使在江风较大的日子,猫道也不再是令人心惊胆战的“摇摆走廊”,而是一条让人安心的“平安通道”。

从“绕鞍”与“穿塔”的方案抉择,到非对称猫道的平衡设计,再到综合减振防撞系统的构建——这环环相扣的“三招”,共同构成了燕矶长江大桥应对世界级建桥难题的完整答卷。这不仅成功化解了航空限高与超大荷载之间的矛盾,确保了猫道这一“生命线”的绝对安全,更以实践证明,中国桥梁建设者已具备在极端复杂条件下以系统性创新攻坚克难的强大实力。(闻雨琪)

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