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本島東岸，碧波之上，一則喜訊傳來(lái):我省重點(diǎn)工程翔安大橋預計將于1月17日正式通車(chē)，比交通運輸部批復合同工期提前了5個(gè)月。
2019年12月開(kāi)工，從“零”起步、跨海建橋，歷經(jīng)3年破浪前行，千余個(gè)日夜的艱苦奮斗，在東岸淺灘上，建設者們用一個(gè)又一個(gè)扎實(shí)的腳步，化關(guān)隘為階梯、踏碧浪做通途。
從此，天塹不再難越——這座跨島發(fā)展第七根“扇骨”，以12.3公里的跨度將特區兩岸再度連接，它的出現，不但寄托著(zhù)特區再度逐夢(mèng)彼岸的美好愿景，同時(shí)也凝聚著(zhù)廈門(mén)路橋建設者“向海問(wèn)路”數十載的智慧結晶。
自主設計，如何破浪尋路？海天之間，怎樣打造東部飛虹？翔安大橋（廈門(mén)第二東通道工程）項目總設計負責人王麒、全國工程勘察設計大師孟凡超帶你揭秘這座特區跨島新通道的設計亮點(diǎn)與巧思。
前期設計
十一年磨一劍
研究大橋如何落地
追尋翔安大橋的設計歷程，要回溯到15年前——2007年，特區新一輪跨越式發(fā)展已然啟航，隨著(zhù)各區建設投入力度增大，跨島經(jīng)濟愈發(fā)活躍，一個(gè)個(gè)支撐特區經(jīng)濟發(fā)展新增長(cháng)極點(diǎn)逐漸涌現。
時(shí)代車(chē)輪滾滾向前，一股又一股勢道勁急的發(fā)展“加速度”不可估量。在國民經(jīng)濟又好又快發(fā)展的環(huán)境下，廈門(mén)市委市政府提出了大膽構想:以當前趨勢，僅憑一座翔安隧道將難以承接特區東部未來(lái)社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展洪流，“東部雙通道并行”的跨島發(fā)展交通規劃應盡早提上日程。
但自古以來(lái)，“向海問(wèn)路”絕非易事。設計前期，關(guān)于“翔安大橋藍圖是否能落進(jìn)現實(shí)”可行性研究工作是一項甚為復雜而又龐大的系統工程。從項目的建設條件調查與論證、線(xiàn)位方案設計，再到交通量調查與預測，各類(lèi)專(zhuān)題研究論證工作都需要反復評審、經(jīng)多次修改才能完善。回想那段艱苦探路歷程，王麒感慨萬(wàn)分:“我們總結的專(zhuān)題研究數量應該有百余項，算起來(lái)，平均每項成果需要設計師們十余輪的‘頭腦風(fēng)暴’才可完成。”
2018年3月，翔安大橋可行性研究報告通過(guò)專(zhuān)家評審并正式上報，同年12月，國家發(fā)改委正式批復。據王麒介紹，一般的中小型項目，可行性研究以及初步設計通常需要一兩年時(shí)間，而翔安大橋用了近11年。這期間，種種研究圍繞的原點(diǎn)，始終是“翔安大橋如何落地”。
早期，有人曾提出:東部再建一條隧道。但這個(gè)方案很快被王麒等一眾設計師否決:“再度穿越海底復雜地質(zhì)，建設投入成本高，還會(huì )影響整體海洋環(huán)境。而且與橋梁相比，海底隧道的通達性會(huì )大打折扣，不太能滿(mǎn)足當時(shí)疏散交通、連通高速路網(wǎng)的需要。”
既要建橋，從何處起手？王麒設計團隊從眾多提案中，看中了以枋鐘路作為登陸點(diǎn):與翔安隧道距離適中，兩座跨海通道相互呼應，交通分流效果好；作為城市交通干道，枋鐘路車(chē)流量大，大橋從此起步將完美承接日趨增長(cháng)的交通需求；道路沿線(xiàn)互通區覆蓋面廣，項目建成后將更好地服務(wù)城市綜合立體交通格局。
經(jīng)過(guò)多輪審議研究，2019年3月交通運輸部正式批復:以環(huán)島東路互通、翔安大道互通為節點(diǎn)，通過(guò)橋梁形式跨海建設翔安大橋。“經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗，這個(gè)方案的確是最優(yōu)解。”王麒說(shuō)。
突破極限 預制件單件最大直逼3200噸
“世界橋梁建設，20世紀70年代以前看歐美，80年代、90年代看日本，跨入21世紀，則要看中國。”在孟凡超的眼中，橋梁是支撐地區發(fā)展的重要基礎，更是一國綜合實(shí)力的集中展示。
近年來(lái)，中國橋梁行業(yè)已完成了從追趕先進(jìn)到領(lǐng)跑世界的精彩變身。一個(gè)個(gè)創(chuàng )新技術(shù)的突破與應用，正不斷刷新著(zhù)橋梁建設各領(lǐng)域的最高水準。作為“交通強國”建設階段又一座里程碑，跨海段采用預制裝配建成的翔安大橋，是特區貫徹落實(shí)高質(zhì)量發(fā)展的具體實(shí)踐，更象征著(zhù)我國橋梁傳統建設模式向大工業(yè)化模式轉型又一次邁進(jìn)。
預制裝配工藝的應用，打破了原有跨海橋梁傳統“流水型”建設工序，把橋梁劃分為多個(gè)預制部件，在精細化預制工廠(chǎng)內多面施工齊頭并進(jìn)、分部完成橋梁構筑。
36榀鋼箱梁、35個(gè)橋墩（共計83個(gè)大型預制件），單件最大規模直逼3200噸……有限的22個(gè)月海上施工時(shí)限內，廈門(mén)路橋建設者們以“敢打敢拼、敢為人先”的魄力，在本島東岸再度書(shū)寫(xiě)下了中國橋梁工程學(xué)的先例。
要知道，世界最長(cháng)跨海大橋港珠澳大橋采用的最大單榀鋼箱梁僅約2900噸，面對“無(wú)現成吊具可用”的窘境，路橋建設者們決定自己造——變寬曲線(xiàn)整幅預制件專(zhuān)用吊具孕育而生，該吊具重達560噸，這也是目前國內同類(lèi)型吊具中個(gè)頭最大的。
從施工效果來(lái)看，這件超大吊具可謂“干得了粗活也繡得了細花”——超3200噸的吊裝極限不僅適配全橋最大鋼箱梁施工，同時(shí)在模塊化設計的加持下，該吊具可直接在空中變形，根據每個(gè)箱梁的形狀進(jìn)行增減嵌補。也就是說(shuō)，即便是應對規模較小的預制件吊裝，吊具也無(wú)需更換、同樣適用。
一把“萬(wàn)能鑰匙”適配多種吊裝場(chǎng)景，施工效率顯著(zhù)提高，廈門(mén)路橋和各參建單位建設者的技術(shù)創(chuàng )新，再度為特區交通建設搶出了“加速度”。
技術(shù)攻堅 “U肋”提升橋面板抗疲勞抗形變能力
作為我省一次性投資額最大的綜合跨海通道項目，翔安大橋的設計對標國內橋梁建筑結構可靠度一線(xiàn)標準:設計使用年限100年。在未來(lái)的百年歷程中，翔安大橋是否能經(jīng)得起考驗，看決定通行品質(zhì)的大橋橋面最具有參考價(jià)值。
“‘鋼結構橋梁橋面如何提升抗疲勞度’，這是世界橋梁領(lǐng)域都在面臨的難點(diǎn)問(wèn)題。針對這一設計重點(diǎn)，經(jīng)多輪論證研究，我們的團隊給出了‘特區方案’。”王麒展示了翔安大橋上部結構截面圖，與想象中不同的是，鋼箱梁頂板下也別有洞天——頂板下側面并非光滑平面，其間鑲嵌著(zhù)數十根U型鋼條，這便是有大橋肋骨之稱(chēng)的U型加強筋（簡(jiǎn)稱(chēng)“U肋”）。
以常見(jiàn)事物更能形象體現大橋“鋼鐵肋骨”的作用:仔細觀(guān)察硬皮紙板，部分紙板間是一段波浪狀夾層，U肋作用與其相似，在特殊的弧形結構的支撐下，顯著(zhù)提升橋面板的抗疲勞、抗形變的能力。
設計巧思體現在細節中——與傳統U肋不同的是，翔安大橋采用的加強筋厚度并非均勻，兩處“U”型頂端連接點(diǎn)明顯更厚。“橋面車(chē)流來(lái)往，加強筋與橋面的連接處是核心受力點(diǎn)之一，為了延長(cháng)橋面耐久度，我們預制件構筑時(shí)還運用了工業(yè)機器人作為協(xié)助，實(shí)現了元件與橋連接處加強筋內外全熔透焊接，使U肋能夠緊緊抓住橋面，保證橋面強度。”36榀鋼箱梁，數千根“鋼鐵肋骨”支撐其間，據王麒介紹，如此大規模的熱軋變截面U肋應用，在國內還是首次實(shí)踐。
當然，對大橋的考驗不僅來(lái)自過(guò)往車(chē)流，同時(shí)也來(lái)自周邊自然條件。“地震是橋梁建設不可忽視的潛在因素，更何況廈門(mén)還地處環(huán)太平洋火山地震帶，位于地震烈度7度區。當劇烈地震發(fā)生時(shí)，對大橋影響將十分明顯。”大自然屢“出招”，王麒認為，不能“硬碰硬”，而要以“太極拳”之勢將其化解。
“以柔克剛”的關(guān)鍵便是藏在橋梁墩柱間的減隔震支座。王麒解釋道:“當地震發(fā)生時(shí)，在減隔震支座的幫助下，大橋不必硬抗地震波，而是以一定幅度的滯回變形來(lái)耗散或吸收地震輸入結構的能量，以此減小主體結構的地震反應，從而避免結構產(chǎn)生破壞。”
26項四新技術(shù)應用、23項關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)攻關(guān)、30項智慧化管理保駕護航……一項項技術(shù)攻堅的亮眼數據，為項目建設的質(zhì)量安全構筑了系統性保障。2021年，交通運輸部公布了第一批平安百年品質(zhì)工程示范創(chuàng )建項目名錄，翔安大橋位列其中。
（https://epaper.xmnn.cn/xmrb/20230110/202301/t20230110_5542579.htm）
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