发布日期：2012-06-29
2011年12月24日，跨越长江、连接沪苏的快速通道崇启大桥正式建成通车。
建桥不是简单复制
横跨长江，在江苏省的建桥史上并不为奇，从最早建成通车的江阴长江大桥、润扬长江大桥、南京二桥、南京三桥到苏通大桥等一批大跨径桥梁的建设成功，都为崇启大桥提供了建设经验。
虽然有了多座大跨径桥梁的成功经验，但建桥并不是简单的复制，面临的困难各有不同。
崇启大桥位处长江河口段，江面宽5.5公里，最大潮差5.6米，最大流速大于3米每秒，洪潮、风暴潮、涌潮等自然灾害频繁。此外，桥位区年平均降水天数约为129天，6级以上大风每年180天以上，同时台风影响频繁，并常伴有大雨和暴雨等灾害性天气，一年有效施工日仅不足八个月。崇启大桥桥位处，河段基岩埋藏深，覆盖层厚达400米以上，表层淤泥质黏土厚达50米；接线工程地处长江三角洲冲积平原的前缘地带，河沟众多，水网密布，地下水位于0.8至1.2米，被称为高速公路建设的“禁区”。
恶劣的自然条件，给施工带来了严峻的考验。首先就是钢管桩基础如何施工的问题。跨江大桥共844根直径1.6米、长85至89米的钢管桩，是首次在长江公路大桥建设中大规模采用钢管桩基础。因桥区地质条件复杂，涨落潮影响大，沉桩难度大，对设备要求高。其次，由于大桥在江海交汇环境中，桥区江水含沙、含盐量高，受潮汐影响，长期处于干湿交替、咸淡交替作用下，跨江大桥结构混凝土防蚀抗腐问题十分突出。
崇启大桥建设过程中，跨江大桥5 0 米跨径引桥在国内首次大规模采用逐跨悬挂拼装，跨径为国内之最。节段梁预制及拼装数量多，拼装跨度大， 拼装机械设备、拼装精度要求高，线形控制难。此外，崇启大桥主桥钢箱梁采用944米六跨变截面钢连续梁桥，跨度、联长均居国内第一；变截面最高9米，有三层楼高；钢箱梁总重2 . 3万吨，最大节段自重22 00吨，吊装重量达2650吨，吊装重量为国内之最。如此大节段钢箱梁的制造、上船、运输和吊装，设备要求高，线型控制难，安全风险大。加之沿线软土分布广、厚度深，且为多层叠置，地基沉降大，为国内罕见，需要有效的软基处理技术和较长的预压周期。
崇启大桥的建设难度还不仅仅体现在施工中，由于崇启大桥是江苏省和上海市合作共建项目， 在工程建设标准、进度和界面协调方面头绪众多。桥区施工跨省市，并涉及海事、航道、安全等部门日常管理，接线工程与宁启高速公路对接，施工期间交通组织和全线供水、供电、消防等工作，协调工作量大，工作要求高，组织协调难度也很大。
一道课题一道关
2009年2月28日，崇启大桥打下第一根工艺试桩。崇启大桥建设指挥部对施工难题的攻关就此拉开序幕。
《崇启大桥江海交汇环境下结构混凝土耐久性技术》课题研究跨江大桥处于长江入海口，枯季水中氯盐含量接近正常海水，长期干湿交替、咸淡交替作用对结构混凝土耐久性提出严格的要求，现有混凝土耐久性研究无法满足崇启大桥高性能结构混凝土耐久性的需要，为此，崇启大桥建设指挥部与东南大学、省交通科研院合作，开展江海交汇环境下结构混凝土耐久性技术研究，采用数值模拟、试验研究、施工控制等技术手段对混凝土耐久性劣化性能及机理进行研究，用于指导混凝土配合比参数确定和施工期混凝土性能检验、控制，效果良好，跨江大桥结构混凝土氯离子渗透试验指标都符合规范要求。
《崇启大桥50米逐跨预制节段拼装施工引桥体内体外合理配束关键技术》研究崇启大桥引桥水域部分50米预应力混凝土连续箱梁采用预制节段拼装施工，并在节段拼装时采用全体外预应力，架桥机过孔之后，再进行体内及剩余体外预应力束的张拉施工，具有现场施工环节简单、施工速度快捷的优点，但是由于结构的重量及外部荷载主要由体外束承担，也存在体外预应力束的偏心距较小、预制节段的抗剪配筋设计无规范可循、箱梁截面空间薄壁效应引起的超静定剪应力以及相应的主拉应力值采用平面杆系程序计算困难、拉压杆模型进行锚固块局部分析及配筋设计计算容易偏差等难题。为此，崇启大桥建设指挥部与同济大学合作，开展崇启大桥50米逐跨预制节段拼装施工引桥体内体外合理配束关键技术研究，运用箱梁截面空间薄壁效应的空间有限元软件对这种桥型受力进行分析，研究最为合理的体内体外钢束配置，从而对设计进行优化，满足了预制节段逐跨拼装施工的受力要求及构造要求。
《崇启大桥大跨度连续钢箱梁设计关键技术》课题研究崇启大桥是我国首座特大跨度连续钢箱梁公路桥，具有结构、养护、美观上优势明显等特点，但由于钢箱梁属于薄壁箱形结构，其在整体荷载、局部荷载作用下的受力行为非常复杂，处在一种弯、剪、扭的复杂受力状态，在结构优化、正交异性钢桥面板疲劳、带肋翼缘板及高腹板的弹塑性稳定性、制造架设合理化等方面有许多技术重点和难点需要深入研究。为保证崇启大桥安全性、耐久性和经济性，崇启大桥建设指挥部与中交公路规划设计院有限公司、中国铁道科学研究院合作，开展崇启大桥大跨度连续钢箱梁设计关键技术研究，在参考国外有关钢箱梁桥经验的基础上，结合我国及崇启大桥自身特点，对崇启大桥钢箱梁制造、架设方法、钢箱梁各板件局部稳定性、钢箱梁正交异性钢桥面板疲劳性能等进行了分析研究，并提出了合理化建议，对设计进行了优化。
《崇启大桥整体吊装大跨度连续钢箱梁施工关键技术》课题研究崇启大桥大节段钢箱梁采用工厂化制作、现场整体吊装施工工法，下部结构与上部结构可同步平行作业，大大减少了水上或海上的施工作业内容，但崇启大桥钢箱梁大节段最长达185米，最高处达9米，属超长、超高结构，为国内首次制作，在其制作、运输、吊装过程中存在诸多难题需要解决：一是崇启大桥钢箱梁采用大节段现场拼装，现场接缝以栓接为主，现场线形调控能力极为有限，需将线形控制重心放在制作过程中，立足于工厂中的主梁无应力线形控制。由于大节段钢箱梁制作焊缝多、制作过程复杂；由于钢箱梁截面高度大、二次抛物线变高，熔透焊缝多、制作过程复杂，如何保证大节段制造扭曲变形、旁弯及制作线形是一大难点；二是大节段钢箱梁最长185米、重达2650吨，其装船运输难度大，且在现场采用两艘起重船抬吊，其吊装过程中安全问题突出；三是钢箱梁架设的现场临时支撑体系复杂，箱梁调位困难且精度要求高，国内首次在大型钢箱梁结构上采用顶板焊接、其他部位栓接的结构形式，没有成熟的工艺可以借鉴；四是在整个施工期，主梁的振动频率低，外形为非流线形的钝体结构，较低的风速可能引发结构的涡激振动、驰振等，影响主体结构和施工作业的安全。为此，崇启大桥建设指挥部与中交第二航务工程局有限公司和中铁山桥集团有限公司合作，开展崇启大桥整体吊装大跨度连续钢箱梁施工关键技术研究，对大跨径连续钢箱梁桥制造、运输、架设及控制技术进行深入研究，经反复研究论证，变截面连续钢箱梁采用“整跨工厂无应力制造、滚装装船、整体架设、全过程实时监控”的施工技术，成功实现了崇启大桥12节钢箱梁的制造、运输、吊装工作，并形成《大跨度变截面钢箱梁整垮梁段制作、装船运输工法》、《整跨(大节段)钢箱梁吊装施工工法》两套完整工法，这些施工工法对我国桥梁建设向“大型化、工厂化、装配化”迈进起到重要的示范作用。
《崇启大桥多孔大跨径连续钢箱梁桥面铺装体系》课题研究跨江大桥主桥采用6跨变截面连续钢箱梁，与国内外大跨度钢桥多采用的悬索、斜拉受力模式不同，桥面铺装需要解决跨中挠曲变形、负弯矩区大面积拉应力、车辆荷载叠加效应等新的技术难题，为此崇启大桥建设指挥部与江苏省交通科学研究院合作，开展多孔大跨径连续钢箱梁桥面铺装体系研究，从结构设计、材料设计、施工工艺、质量控制等多个环节，研究确定了适合崇启大桥特点的桥面清洁、防锈处理方案、层间粘结层方案、桥面铺装材料和结构设计方案，并形成了《崇启大桥钢桥面铺装施工技术指南》。
《海陆交互相新近沉积土地区高速公路建设地基处理关键技术》课题研究崇启大桥接线工程位于长江入海口，又处长江三角洲冲积平原，河沟众多，水网密布，形成了复杂的海陆交互的沉积层，同时软土地基埋藏深厚，相较湖泊相沉积和静海沉积相沉积具有不同的组成特征、物理性质、力学性能和工程特性。江苏省高速公路软基处理研究主要针对海相和滨海相、泻湖相、冲积相成因的软土，对海陆交互相成因的软土研究较少，尤其是埋藏深厚的软土地基，目前还没有相关成熟的试验研究和可借鉴的工程经验。为了提高建设工程质量、节约工程投资，崇启大桥建设指挥部与东南大学合作，开展海陆交互相新近沉积土地区高速公路建设地基处理关键技术研究，在深入分析沿线地质情况的基础上，在崇启大桥接线工程沿线采用PHC管桩、粉煤灰轻质路堤和搅拌桩联合轻质路堤的软基处理方案，并根据现场试验和理论分析，提出一套基于沉降控制的高速公路PHC管桩复合地基的方法。崇启大桥施工两年以来沉降观测表明，沉降基本收敛，路基整体稳定。
最终，国内多位知名桥梁专家对崇启大桥工程成果的评价是：崇启大桥工程管理科学严谨，建设理念先进，依靠科技创新，攻克了整跨架设大跨度变截面连续钢箱梁的设计、施工关键技术难题和海陆交汇区高速公路软基处理等技术难题，形成了“整跨架设大跨变截面连续钢箱梁”成套创新成果。专家一致认为崇启大桥技术先进、管理科学规范，工程各项技术指标均优于设计和规范要求，工程精细，质量优良，实现了“零事故、零伤亡”的安全目标。崇启大桥的建成开创了我国大跨度变截面钢箱梁桥建设技术的先河，对我国桥梁建设“大型化、工厂化、装配化、标准化”起到了重要的示范作用，代表了我国大跨度变截面连续钢箱梁桥建设的最新水平。
助力“长三角”一体化
长虹横跨、沪苏牵手。随着崇启通道的正式竣工通车，这条中国东部沿海的越江跨省“黄金通道”也将为沿海经济发展和“长三角”一体化两大国家战略实施，注入新活力。上海与毗邻的江苏省东部地区，首次实现了跨江陆路连通，两地长期由于长江阻隔，交通成本高、运输路径长的困局将被彻底打破，整个“长三角”区域发展时速将重新改写。
上海市城乡建设和交通委员会主任黄融说，崇启通道是上海连通苏北的首条高速公路，打开了上海的“北大门”。“这条东部沿海通道不仅使国家高速路网中上海至西安这条公路大动脉彻底贯通，也是上海建设国际航运中心的重要支撑，使沪苏集装箱运输和组合港建设全面提速。”
区域经济专家认为，位于我国东部沿海经济最发达地区的跨江陆路大通道贯通，将提升“长三角”一体化发展水平，使上海对于江苏中北部地区辐射作用更加明显，同时也会促进沿海大发展的国家战略。
上海市社会科学院城市化发展研究中心主任郁鸿胜认为，这条“黄金通道”将拓展上海北部经济圈，成为从苏北地区、山东省进入上海北部地区的快速通道，以及进入洋山深水港、浦东国际机场、外高桥港区的重要路径。
一直以来，由于长江天堑的阻隔，上海与南通、盐城、连云港以及山东区域城市群的勾连不够紧密，与这一方向城市的经济融合发展速度受到影响。但崇启通道开通后，不仅对“长三角”经济一体化促进作用凸显，也因为上海至西安公路大通道全线贯通，对带动中西部地区发展具有重要战略意义。
郁鸿胜还表示，“苏通大桥、杭州湾跨海大桥的建成通车，加之新通车的崇启通道，使长江北岸和杭州湾南岸城市与城市群的核心贴得更近，一体化发展带来的效益更加突出。”
上海崇明县委书记彭沉雷告诉记者，崇启通道的起点崇明岛，地理位置十分独特。上海长江隧桥的建成使孤悬的崇明岛首度“上岸”；而随着连接北岸的崇启通道的开通，崇明将变为南北大通道的一座枢纽“岛桥”。
来源：中国公路
