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揚子江上黃金橋
——泰州長江公路大橋
文/韓大章
長江三角洲地區是中國經濟最發達的地區之一,是中國經濟高速增長的最主要引擎。近年來,長三角正以其特有的區位優勢和競爭優勢崛起為世界第六大都市圈。在長三角區域,以蘇錫常(蘇州、無錫、常州)為代表的江蘇省城市發揮著不可替代的作用,備受全世界關注。美中不足的是,江蘇省各地區之間發展不平衡,最大障礙在于交通基礎設施方面。在城市發展進程中交通的命脈作用日益明顯,通則發達,不通則落后。從歷史發展來看,泰州等蘇中城市受惠于長江,也受制于長江,交通上的諸多不便,造成了現實存在的蘇南蘇中板塊的經濟落差,只有以打通交通作為基礎才有可能加快縮小差距,從而使泰州、鎮江、常州三者在優勢互補中實現共贏。
由于長三角地區經濟一體化進程的加快,對交通基礎設施的要求也越來越高,構筑長三角都市圈高速公路網絡,積極推進蘇中地區融入長三角,已成為長三角地區大力提升區域國際競爭力的客觀需要和迫切要求。其中的突破口主要集中在交通基礎設施方面,而于2012年完工的泰州長江公路大橋(簡稱泰州大橋)被社會各界寄予厚望,認為是蘇中地區融入長三角經濟區重要的助推器。
科學論證定方案
隨著江蘇省沿江開發戰略的實施以及城市化進程的發展,經濟圈和都市圈已成為區域社會經濟發展新的增長點,作為交通基礎設施的重要組成,公路過江通道的規劃、建設不僅在有效控制通道資源方面具有重要意義,對于沿江兩岸的社會經濟發展也具有重要的支撐和推動作用。根據當時江蘇省高速公路網及公路過江通道規劃,潤揚大橋和江陰大橋之間將增加2處過江通道,即泰州通道和五峰山通道。從路網布局看,五峰山通道北接沂淮江高速公路,南聯常州、宜興及浙江,形成江蘇省南北向最順捷的公路主骨架,因此五峰山通道以承擔過境交通為主。而泰州通道則側重于加強蘇南、蘇中聯系,促進沿江開發和城市化進程的角度,因此泰州通道以承擔城際交通為主。從江蘇省全長江斷面的交通量構成情況可以看出,大量的沿江兩岸城市之間的交通聯系,是造成目前過江交通壓力較大的主要因素。結合全省過江通道的建設計劃,五峰山通道的建設期相對較遲。因此泰州通道將在一段時期內承擔城際交通、過境交通和沿江開發的多重功能,這就要求通道的位置能夠兼顧兩岸城市的利用和路網的順捷,同時其接線應符合全省高速公路網規劃,并充分考慮與未來五峰山通道相協調。因此,泰州通道的建設對于江蘇省加快沿江開發,加強蘇中地區與蘇南的融合,促進兩岸聯動開發以及蘇中地區的快速崛起,推動區域經濟的共同發展等,具有十分重要的意義。通過對比橋梁和隧道這兩種不同過江方案,經詳細技術經濟論證,泰州通道最終采用了橋梁工程的方案。
揚子江上跨彩虹
泰州大橋于2007年12月26日開工建設,2012年11月25日正式通車。由華設設計集團股份有限公司(原江蘇省交通規劃設計院)作為聯合體牽頭單位承擔泰州大橋的設計工作。
泰州大橋全長62.088公里,位于泰州和鎮江、常州之間,東距江陰長江公路大橋57公里,西距潤揚長江公路大橋66公里,路線起自寧通高速公路宣堡鎮西,于永安洲北部跨越長江(左汊)至揚中,于揚中南跨越夾江(右汊),經姚橋、孟河,止于常州湯莊,接滬寧高速和擬建的常州繞城公路西段,由北接線、跨江主橋、夾江橋和南接線四部分組成。其中跨江主橋及夾江橋長9.726公里、兩岸接線長52.362公里,橋面寬33米,全線按照雙向六車道高速公路標準建造,在宣堡、永安洲、揚中、丹陽北、姚橋、界牌、孟河、安家、湯莊9處設置互通式立交。
江面全景
“三塔雙跨”技術領銜世界
泰州大橋創造性地提出千米級多塔連跨懸索橋設計新理念,是世界首座千米級多塔連跨懸索橋。既實現寬闊水域超大跨徑懸索結構的連續超長跨越,又合理規劃利用岸線和航道資源,大幅減少資源占用和生態破壞,為懸索橋的技術革新注入了新的生命力。對此國際橋協杰出結構委員會曾評價稱:“泰州大橋創造了跨越長大距離的工程建設新突破,引領了多塔連跨長大懸索橋建設新時代”。
傳統懸索橋是以主纜、主塔和與之相匹配的兩端錨碇為主體的承重結構,主梁退居為只對體系具有加勁的作用。承重主纜受拉明確,所用材料得以充分發揮其極限強度。但是在傳統的兩塔懸索橋中增加了一個或多個中塔后,在設計中始終無法處理好主纜在中間各塔頂的抗滑移問題和各主跨在極端荷載下的撓度問題。而泰州大橋在設計中合理選擇并確定了中塔的剛度,中塔采用縱向人字型、橫向門式框架型全鋼塔,并在中塔處采用了加勁梁與中塔彈性索對拉的結構體系,從而巧妙地解決了困擾橋梁界多年的、關于多塔懸索橋加勁梁撓度與主纜抗滑安全性之間的矛盾問題。
中間塔剛度對主纜抗滑和加勁梁撓跨比的影響
勇創五項世界第一
泰州大橋設計面臨著多項技術難題,設計中攻克了三塔懸索橋結構體系、人字形鋼塔結構、世界最大深水沉井基礎、主纜除濕等一系列關鍵技術問題。泰州大橋具有四大技術創新點和八大技術難點,共創造了當時五項世界第一,即2×1080米特大跨徑三塔兩跨懸索橋、200米高縱向人字形鋼塔、中塔水中沉井基礎入土深度、W形主纜架設長度,以及兩跨懸索橋鋼梁箱同步對稱吊裝五項世界第一。三塔雙跨關鍵技術問題的突破,既為有效解決此類橋型在理論和工程建設層面所面臨的難題提供了有益借鑒,又對提升中國橋梁設計自主創新能力、增強中國橋梁工程技術創新動力、加快中國從“橋梁大國”邁向“橋梁強國”轉型的步伐具有非凡意義。
惠及民生的優質工程
好設計造就好工程。翻開泰州大橋的“履歷”,看到的則是一個個耀眼的獎項:英國結構工程師學會卓越結構工程大獎(2013)、國際橋協杰出結構委員會杰出結構工程獎(2014)、國際咨詢工程師聯合會菲迪克工程項目優秀獎(2014)、第十七屆中國土木工程詹天佑獎(2019)……
泰州大橋憑借處于長江江蘇段中部,直接連通北京至上海、上海至西安和上海至成都三條國家高速公路這一特殊地理位置,在江蘇省高速公路路網和長三角地區中扮演著重要的聯絡溝通者角色,其通車后承擔著過境交通功能、江蘇中部沿江城際交通功能,并兼有溝通南京、南通之間東西向交通的重要職責。大橋采用主通航孔單孔雙向通航,不僅能適應過江交通需求快速增長的迫切需要,滿足5萬噸級貨輪的安全通航需要,還大大縮短了市民的出行時間,充分落實了江蘇沿江開發戰略的需要,為蘇中與蘇南地區城市提供了新的出行通道和拓展經濟發展空間的可能性,進而形成資源整合、優勢互補、聯動開發的良好局面。
泰州大橋通車以后,蘇中地區與蘇南、上海、杭州等經濟發達地域板塊的時空距離大大縮短,極大地方便其接受上海、杭州和蘇南地區發達城市的產業輻射,多角度多層面推進產業、基礎設施、社會管理等各方面交流互動,并與之形成優勢互補的良性互動。吸引更多的投資者將目光投向蘇中地區,關注蘇中,搶灘蘇中。為長江三角洲商圈經濟社會發展提供著源源不斷的強勁動力,是一座名副其實的惠及民生,帶動周邊城市發展的“黃金之橋”。
備注:作者為原泰州大橋項目負責人,現任華設設計集團副總裁、總工程師(橋梁專業)
作者單位:華設設計集團股份有限公司
責任編輯 馬凌云
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