4线铁路和8车道高速公路使大桥主梁的总荷载达到17万吨，接近三艘满载的辽宁号航空母舰的重量，如此大的荷载，悬索桥能承受吗？

大桥南主塔由于所处地层中岩石岩性差别大，软硬度不均，基础采用了高低群桩结构，最深138米，相当于46层楼房的高度，为国内最长桩。如何克服这些难题？

为保证大跨度桥梁的安全和施工质量，桥梁建设者研发了那些新材料、新技术、新装备？

12月11日，经过时逾五年的艰苦奋斗，由中铁大桥局承建的世界首座高速铁路悬索桥——连镇铁路五峰山长江大桥铁路正线通车运营。

五峰山长江大桥全长6.409千米，主跨1092米，上层为双向八车道高速公路，设计时速为100公里。下层为四线铁路（正线2线，预留线2线），正线设计时速为250公里。

这座大桥是我国首座公铁两用悬索桥，也是目前世界上设计运营速度最高、荷载最大的悬索桥。要建设这样一座大桥，背后到底有哪些新技术硬科技？

新研制的国产化装备大显身手

当浩荡长江流至五峰山脚下，宽阔的江面突然变窄，宽度仅有1200米，这是适合建桥的理想桥址，但同时也面临新的问题。由于水面突然变窄，每天往来大量万吨巨轮，水上交通十分繁忙，桥梁必须保障航运的通畅与安全，如果在此桥址能一跨过江，对航道的影响自然就会降到最低。

据中铁大桥局五峰山长江大桥项目总工冯广胜介绍，要建设千米以上跨度的桥梁，悬索桥是个很重要的桥型选项。但相对其它桥梁结构，悬索桥属于典型的柔性结构，在荷载作用下相对容易变形，因而以公路桥居多，较少在铁路桥上采用，更别提在运行速度更快、刚度要求更高的高速铁路上采用。

五峰山长江公铁大桥搭载的4线铁路和8车道高速公路使大桥主梁的总荷载达到17万吨，接近三艘满载的辽宁号航空母舰的重量，如此大的荷载，给五峰山长江大桥的建设提出了空前的挑战。

为了保障运行安全，就要给柔软的悬索桥添几分“硬气”。五峰山长江大桥采用了“桁梁+悬索”的组合结构，采用直径1.3米的主缆，并把原本柔软单薄的桥面板改成了坚固的桁梁，增加了桥的刚度，也为建成世界首座高速铁路悬索桥提高了可能性。

为了大桥更加稳固，索塔、锚碇、缆索、主梁等主体构件的体量也需要增大。冯广胜介绍，为保证大桥的稳固，五峰山大桥使用了直径1.3米的主缆，单根主缆由44704根直径5.5毫米、长约2000米的高强度钢丝组成，为目前世界范围内最大直径主缆，单根主缆拉力高达9万吨，足以吊起1.5艘满载的“辽宁”号航空母舰。作为配套，从紧缆机、缠丝机到缆载吊机，一批新研制的国产化装备将在五峰山长江大桥的建设中大显身手。

主缆加粗后，与之相连的索塔也需要变得更厚重。同时为拉住大桥的承重主缆，大桥锚碇如同秤砣一般，整座大桥需耗费169万方混凝土，9.5万吨钢筋，近10万吨钢结构构件以及3.3万吨主缆高强钢丝，大桥堪称悬索桥里的“大吨位”。这对相关材料和设备提出了新的要求，给工程施工也带来极大难度。

大桥南主塔由于所处地层中岩石岩性差别大，软硬度不均，基础采用了高低群桩结构，最深138米，相当于46层楼房的高度，为国内最长桩。主塔施工中，采用下横梁与塔柱同步浇筑，保证了主塔与下横梁结构的整体性，为下横梁需要承受较大剪切荷载提供了重要保证。

“大个子”有“大智慧”

为了满足桥梁的重载、高速和大跨，要求建设者在建桥方面必须要提高建桥的机械化、工厂化和智能化水平。

冯广胜介绍，五峰山长江大桥钢桁梁结构采用工厂化两节间整节段钢梁整体制造与吊装新工艺，即长28米、宽46米、上下弦高16米的大节段钢梁在专业制造厂焊接完成整节段后，用10000吨运输船，由水路运输至施工现场起吊安装。因大桥钢梁吊装节段重量大（最重节段钢桁梁重近1800吨，相当于1200辆小汽车重量之和），为进一步提高钢梁架设安全性，加快施工进度，边跨钢梁采用2500吨浮吊进行吊装、中跨钢梁采用新研制的缆载吊机抬吊吊装，最后通过将边跨钢梁整体姿态调整与中跨钢梁对接实现合龙。

除此之外，桥梁建设者不断地优化施工工艺，研发新材料、新技术、新装备，以此保证大跨度桥梁的安全和施工质量，取得了一系列创新。例如，世界上首座采用板桁结合钢桁梁的公铁两用悬索桥；世界上首次采用U肋全熔透焊接新技术的公铁两用悬索桥，解决了焊缝容易疲劳破坏的难题；世界上首次采用轧制成型不锈钢复合钢板的公铁两用悬索桥，解决了钢板的锈蚀问题；采用新的不锈钢复合钢板焊缝超声检测方法，解决了以往复合钢板焊缝缺陷检测定位不准的问题；在索夹安装中采用了拉杆群同步张拉及实时超声波拉力检测新技术，以此消除索夹发生滑移的风险等等。

中铁大桥局集团五峰山大桥项目部常务副经理陈明介绍，针对五峰山长江大桥结构构造复杂、养护维修难度大等特点，在建设初期便提前开展了千米级公铁两用悬索桥健康监测系统、智能检修设备和智能人工巡检系统、建养一体化海量数据的智能融合技术、信息化管养平台整体架构研究、故障预测与健康管理等大桥运营养护技术创新研究，以此确保这座世界级大桥的健康安全。

陈明介绍说，五峰山长江大桥健康监测系统共设置了259个测点，未来将通过对大桥运营阶段监测数据的深度挖掘，建立适合五峰山长江大桥行车安全的评价指标，填补千米级公铁两用悬索桥安全评估指标的空白。

陈明说，建设单位开发了大桥智能人工巡检系统，既可作为大桥信息化管养平台的前端应用，也可作为单独的系统进行应用，有效地实现周期性检查资料的电子化、信息化和标准化。进行现场检查时，可利用智能人工巡检的移动端借助相关模型对桥梁病害所处位置进行定位，根据内置病害库，对病害进行标准化描述，并实时上传病害信息和相关图片资料。也可快速地进行病害记录查询，并查看检查计划安排。最终根据实时上传的病害情况，结合相应的评估算法，自动对大桥状态评分。

五峰山长江大桥及其接线工程也是江苏第一条“未来智慧高速公路示范工程”，建设意义尤为重大。今年5月，6套5G通信射屏无线装置在五峰山长江大桥南北两个输电铁塔架设完成。这是全国首次在跨江铁塔上建设部署移动、电信、联通三大通信运营商设备的5G共享基站。这不但能保证未来经过五峰山大桥的旅客5G信号会持续畅通，也为未来高精度智能巡检桥梁、在桥上实现无人驾驶汽车上路、交通状况车路协同提醒、雾天安全行驶智能诱导、桥梁段雨雪天气下自动加热除冰等交通新技术提供了可能性。