“要不是‘臉皮厚’,這個工程的設計工作還真做不下來!”6月28日,張靖皋長江大橋迎來奠基三周年,站在大橋南航道橋橋頭,項目總設計師、中交公路規劃設計院有限公司副總經理王仁貴笑著感慨。
張靖皋長江大橋連通蘇州張家港市、泰州靖江市和南通如皋市,全長約29.85公里。其中,跨江段全長7.859公里,包括主跨2300米的南航道橋和主跨1208米的北航道橋。南航道橋建成后,將成為世界上跨度最大的懸索橋。
“這么大跨度的懸索橋此前沒有人建過,光論證這個設計方案我們就花了3年時間。”王仁貴說,項目立項時,設計團隊提出了主跨1780米懸索橋、2230米三跨吊懸索橋和主跨2300米兩跨吊懸索橋等多種設計方案。他從一開始就堅持主跨2300米兩跨吊懸索橋方案。
但該方案一提出就遭到不少專家反對,認為風險過大,太冒進了。王仁貴記得,有專家曾直言不諱地說,他的創新方案是為了爭世界第一。
“我提出這個方案絕不是為了爭世界第一的名頭。”王仁貴給出的理由很充分,張靖皋長江大橋設計要考慮通航、碼頭、岸線、錨地、河勢、防洪等諸多因素,其中最重要的是滿足長江“黃金水道”的通航要求。
張靖皋長江大橋跨越長江主航道,往來船只眾多,其12.5米水深的航道并不完全固定,而是會隨上游來流變化,左右“擺動”。要確保通航不受航道擺動影響,大橋主跨至少要達2000米。“現在的方案能夠覆蓋12.5米深水航道擺動范圍,還能有效解決岸坡守護難題,滿足防洪相關要求,對建設條件的適應性最好。”王仁貴說。
但懸索橋跨徑突破2000米后,需要面對超大跨徑帶來的諸多技術難題。
如果把主纜比作晾衣繩,索塔看作是撐在晾衣繩中間的支撐桿。通常情況下,支撐桿和繩子的連接處是固定在一起的。但張靖皋長江大橋不僅跨度世界第一,高強度主纜長度、索塔高度同樣是世界第一。如果主纜和索塔間完全固結,極端情況下,索塔頂部可能會遭受水平方向上巨大的不平衡力,給大橋索塔帶來風險。
為了破解這一難題,王仁貴和設計團隊大膽提出,“解開”主纜和索塔間固定的“結”,取而代之以可自由滾動的滾軸索鞍結構。在極端情況下,主纜這根“晾衣繩”可以在索塔這個“支撐桿”上以一定的范圍來回游動,借助主纜纜力自平衡,抵消掉索塔頂部水平方向上巨大的不平衡力。
但這種設計此前沒有過,想法一提出,更加重了大家對2300米主跨設計方案的質疑。
王仁貴堅持該方案不放棄,論證會開了一次又一次。“該方案雖然是有些超前,但以我們現在的水平,踮一踮腳是可以夠得著的。”為了說服專家,王仁貴對該方案可能出現的各類問題逐個論證,聯合清華大學、東南大學等高校,反復開展計算、試驗,用真實的試驗研究數據回應質疑。
“有人提出問題,我們就頂著壓力、厚著臉皮,一項項論證、解決。”在理論論證的基礎上,王仁貴還和團隊對與大橋建設相關的裝備生產制造水平進行了充分調研,認為以我國現在的制造業能力,完全可以滿足大橋建設所需。
2021年11月27日,王仁貴特別記得這個日子。最后一次論證會上,90分鐘時間里,他對現在大橋的設計方案進行了詳細論述,用翔實的數據、充分的調查,說服了評審專家。
“走老路是輕松的,但老路走不通的時候,就必須要走難走的創新路。”望著正在拔節生長的索塔,王仁貴憧憬著大橋完全建成的那一天。
(中交二航局供圖)
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