世界最大跨度自锚式悬索桥——鹅公岩轨道专用桥创跨度纪录获詹天佑奖

2019年12月30日,随着重庆轨道交通环线西南半环全线通车,位于鹅公岩长江大桥上游约45米处的鹅公岩轨道专用桥正式投入运营。这座全长1650米、主跨600米的五跨连续钢箱梁自锚式悬索桥,将该类型桥梁的跨径纪录一举提升了近200米,超越原世界纪录保持者——爱沙尼亚穆胡岛桥的480米主跨,登顶世界自锚式悬索桥跨度之首,为当今世界跨度最大的自锚式悬索桥。施工过程中,建设团队首创国内“先斜拉、后悬索”的体系转换施工工艺,为解决繁忙航道上大跨径自锚式悬索桥施工难题提供了全新的中国方案。此后,该桥相继斩获中国土木工程詹天佑奖、中国公路学会“桥梁工程创新奖”二等奖等荣誉。

一、世界跨度纪录:600米主跨开创自锚式悬索桥历史

自锚式悬索桥是将主缆直接锚固于加劲梁两端,无需庞大的重力式锚碇,特别适合城市核心区用地紧张、地质条件复杂的桥梁建设需求。但该桥型长期受制于600米以下跨度,难以应用于宽大河谷主航道。鹅公岩轨道专用桥按双线轨道交通标准建设,主桥采用(50+210+600+210+50)米五跨连续自锚式悬索桥结构,将全球该类型跨度纪录推至600米,其跨径超出现有纪录近200米,标志着中国自锚式悬索桥设计水平已跻身世界最前列。

二、全球首创“先斜拉、后悬索”施工工艺

因位于长江主航道,桥位无法按照常规工法搭设水中临时墩进行钢梁架设。为实现大跨度自锚式悬索桥“先梁后缆”的基本建设逻辑,上海城市建设设计研究院与林同棪国际工程咨询(中国)有限公司联合设计团队创新性地提出了“先斜拉成桥,再体系转换”的总体施工方案:先利用辅助钢塔和斜拉索安装加劲梁形成临时斜拉桥,待全桥钢箱梁拼装完成后,再安装主缆、吊索,逐级卸载临时斜拉索,将结构受力体系平稳转换为自锚式悬索桥。该工法成功解决了繁忙航道无法设置临时墩的施工瓶颈,在国内尚属首例。

三、姊妹桥景观与科技创新

与既有鹅公岩长江公路桥主跨保持一致的跨径和线形,使两桥形成标志性“姊妹桥”形象,从远处望去,两座桥梁一为公路桥、一为轨道桥,中心距约70米,梁间净距不到45米,成为长江上游最独特的“双桥同框”景观之一。建设过程中,设计团队围绕超大跨径自锚式悬索桥在轨道交通重载振动下的动力响应、防灾减灾等课题,组织开展了9项科研攻关,并在国内率先将BIM技术应用于自锚式悬索桥全生命周期管理。大桥建成后,获第二十届中国土木工程詹天佑奖、中国公路学会“桥梁工程创新奖”二等奖及上海优秀工程勘察设计一等奖等荣誉。