近日， 基建狂魔又創造了一項世界第一， 彰顯了中國在橋樑建設領域的王者地位。 今天， 超級建築除了給大家介紹創造這一奇跡的超級大橋， 還將在本文給您揭秘特大橋建設的兩個重要技術。 本文信息量大， 內容較多， 可以轉發分享給小夥伴一起觀看。 世界最高A塔橫空出世！
4月10日， 武漢青山長江大橋南岸主塔成功封頂， 標誌著世界跨度最大的雙塔鋼箱及鋼箱結合梁斜拉橋建設取得階段性勝利。 這一天， 中國建設者同時一舉刷新了世界橋樑A型塔的高度紀錄。
一， 關於武漢青山長江大橋
青山長江大橋是武漢的第11座長江大橋，
武漢青山長江大橋總投資56億元， 採用BOT+EPC（投資、設計、施工、運營一體化）模式建設， 由武漢交通工程建設投資集團有限公司、中鐵大橋局股份有限公司、湖北省交通規劃設計院、中鐵大橋勘測設計院集團有限公司共同出資負責建設、經營和管理。
武漢青山長江大橋由中鐵大橋院設計、中鐵大橋局施工， 於2015年開工建設， 預計2019年基本建成通車，
二、關於全漂浮結構
武漢青山長江大橋橋型佈置為鋼箱及鋼樑結合梁斜拉橋， 採用先進的雙塔雙索面全漂浮體系， 建成後將是世界跨度最大的全漂浮體系斜拉橋。 此前， 超級建築給大家介紹過武漢青山長江大橋北岸20號主塔墩首片鋼箱梁吊裝架設成功的情況。
上圖近處是正在架設鋼樑的北岸20號主塔， 江對面的是南岸19號主塔。 照片拍攝於2017年9月30日。 大家可以看到， 這時的南岸A型主塔還沒有合龍。 4月10日成功封頂的就是遠處的南岸主塔。
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全漂浮體系的奧秘就在這主塔和鋼樑之間。 隨著鋼樑的架設拼裝， 一座新的長江大橋將在這裡飛跨滾滾長江。 而更形象的說， 武漢青山長江大橋將漂浮在大江之上。
藍色的橋面首片鋼箱梁似乎是安裝到了橘黃色的支座上， 而支座則被固定在主塔上。 其實這只是暫時的過渡措施。 鋼箱梁將在後續的施工中被斜拉索吊起， 而下方的支座將被拆除。 整座大橋主跨橋面將完全與主塔塔柱分離， 處於懸空狀態。 這就是所謂的全漂浮。 更專業的知識在下麵。
斜拉橋主要由索塔、主樑、斜拉索組成。 在斜拉橋設計上， 按梁體與塔墩的連接方式可以分為四大類：剛構體系、塔梁固結體系、半漂浮體系、漂浮體系（全漂浮體系）。
▲青山長江大橋設計圖
青山長江大橋A型主塔A中間的那“一橫”在主塔的上半部，而大橋的橋面主樑在主塔的下半部。大橋主塔和主樑交界處的下面沒有橫樑。青山長江大橋這種無下橫樑的主塔設計和絕大多數斜拉橋是截然不同的。例如下面的照片是蘇通長江大橋，也是A型主塔。
▲蘇通長江大橋的A型主塔橫樑設計在主樑下方，主樑“坐落”在橫樑上方。
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▲港珠澳大橋青州航道橋的主塔橫樑也是在主樑的下方，主樑“坐落”在橫樑上方。港珠澳大橋青州航道橋的這種設計就叫做半漂浮體系。橋樑通過斜拉索牽拉浮在空中，同時又“坐落”在主塔的橫樑上。此處的“坐落”之所以用了引號，是由於不是真正的坐實，主樑看似坐在主塔橫樑上，其實其重量還在上方的斜拉索上。主樑和主塔橫樑之間安裝有動態限位元阻尼支座，平時這個支座幾乎不起作用，但一旦橋樑超載或者震動過大，這個支座就會起到支撐作用。這就叫做半漂浮體系。
▲青山長江大橋的主塔沒有下橫樑，現在放置首節鋼樑的這個平臺是個臨時裝置。首節鋼樑只是臨時在這個平臺上進行組裝，等掛好斜拉索後，鋼樑的重量就全部被斜拉索承載，這個臨時支撐平臺會被拆除。於是，大橋938米主跨以及主塔兩側18號墩至21號墩之間的全部主樑將完全懸空。這叫做全漂浮體系。
大橋一千多米的鋼樑中沒有橫樑的支撐，整個梁段均是依靠斜拉索的拉力支撐，處於“全懸浮”狀態，整個橋樑與橋墩之間完全無連接。這樣一來，整座大橋的重量就全部通過斜拉索傳到了索塔的塔頂。
全漂浮體系雖然建設難度大，但其優勢也十分明顯。特別是在發生地震或颶風時，全漂浮斜拉橋可以不受橋墩的約束而極大限度地實現縱向擺動，從而避免結構共振，達到抗震消能的最佳效果。當橋樑發生溫度變形或正常的徐變變形時，相互脫離的懸浮結構也能避免橋中產生過大的內部應力。
三、關於斜拉橋主塔
武漢青山長江大橋有兩座A型主塔，此次封頂並創造世界最高紀錄的南塔設計高度271.5米。其實暫未封頂的北塔更高，其設計高度為279.5米，將來封頂的時候將再次打破南塔創造的世界最高紀錄。基建狂魔是不是很厲害？
從上面的圖片可以看到，近處的南岸主塔已經封頂，成功戴上了一頂帽子。而北岸主塔剛剛合龍。不久之後，等北岸主塔也帶上皇冠之時，世界最高A塔的桂冠將花落北塔。而南塔將屈居世界第二。
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斜拉橋主塔的塔型一般分為H形、倒Y型、A形、鑽石形、單柱式、雙柱式、門架式等，也有個別的採用V型、O型、或者混合型等，有的大橋設計師為了追求視覺效果還故意把主塔弄歪了斜了扭曲了等等。具體如下：
▲合福高鐵銅陵長江大橋倒Y型主塔
▲武漢白沙洲長江大橋鑽石型主塔
▲上海南浦大橋H型主塔
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▲果子溝大橋的H型主塔升級版
▲港珠澳大橋青洲航道橋的雙柱門型主塔
▲蕪湖長江公路二橋的柱型主塔
▲蕪湖長江大橋的U型主塔
▲鄭州潮晟路跨潮河橋O型主塔
▲法國Millau橋的塔墩分離式柱形主塔
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▲中企承建的摩洛哥布裡格裡格河谷斜拉橋的空間曲線型主塔
我們再回到青山長江大橋的Ａ型主塔。那麼，這多形狀的主塔，為什麼青山長江大橋採用Ａ型主塔呢？
大跨度橋樑較多採用H型主塔。主要原因是H型塔的兩柱基本垂直，且左右對稱。主塔施工時使用自動化爬模技術比較容易，人員上下也方便。主塔上放出的斜拉索也可以基本按照垂直平面拉住大橋的兩側，受力比較均勻，後續貓道架設、斜拉索施工、橋面吊裝等工序都相對簡單一些。但是H形的結構類似於矩形，並不是最穩固的結構，而接近三角形的A型則穩定性更強。
青山長江大橋跨度大，而橋面設計與江面距離較近，因此選用Ａ型主塔和全懸浮體系使受力結構更合理。Ａ型主塔的左右兩柱在塔頂處交匯，與主塔底部墩身構成穩定的三角形結構，大橋左右兩側斜拉索傳來的力在中間交匯，索塔的受力具有了整體性，極大的提高了抗震抗風能力。
當然，A型索塔的施工難度也更高，左右索塔的非垂直傾斜結構，需要對傳統爬模技術進行改進才可以進行自動化施工，後續施工工序也同樣需要更高超的技術。不過，超級建築相信，這一切都難不倒英雄的中國建設者。不久之後，這座擁有世界最高A型塔的世界跨度最大雙塔鋼箱及鋼箱結合梁斜拉橋，將一躍跨越長江，以無比輕盈而堅固的身姿創造世界漂浮橋樑建設的新紀元。
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▲青山長江大橋設計圖
青山長江大橋A型主塔A中間的那“一橫”在主塔的上半部，而大橋的橋面主樑在主塔的下半部。大橋主塔和主樑交界處的下面沒有橫樑。青山長江大橋這種無下橫樑的主塔設計和絕大多數斜拉橋是截然不同的。例如下面的照片是蘇通長江大橋，也是A型主塔。
▲蘇通長江大橋的A型主塔橫樑設計在主樑下方，主樑“坐落”在橫樑上方。
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▲港珠澳大橋青州航道橋的主塔橫樑也是在主樑的下方，主樑“坐落”在橫樑上方。港珠澳大橋青州航道橋的這種設計就叫做半漂浮體系。橋樑通過斜拉索牽拉浮在空中，同時又“坐落”在主塔的橫樑上。此處的“坐落”之所以用了引號，是由於不是真正的坐實，主樑看似坐在主塔橫樑上，其實其重量還在上方的斜拉索上。主樑和主塔橫樑之間安裝有動態限位元阻尼支座，平時這個支座幾乎不起作用，但一旦橋樑超載或者震動過大，這個支座就會起到支撐作用。這就叫做半漂浮體系。
▲青山長江大橋的主塔沒有下橫樑，現在放置首節鋼樑的這個平臺是個臨時裝置。首節鋼樑只是臨時在這個平臺上進行組裝，等掛好斜拉索後，鋼樑的重量就全部被斜拉索承載，這個臨時支撐平臺會被拆除。於是，大橋938米主跨以及主塔兩側18號墩至21號墩之間的全部主樑將完全懸空。這叫做全漂浮體系。
大橋一千多米的鋼樑中沒有橫樑的支撐，整個梁段均是依靠斜拉索的拉力支撐，處於“全懸浮”狀態，整個橋樑與橋墩之間完全無連接。這樣一來，整座大橋的重量就全部通過斜拉索傳到了索塔的塔頂。
全漂浮體系雖然建設難度大，但其優勢也十分明顯。特別是在發生地震或颶風時，全漂浮斜拉橋可以不受橋墩的約束而極大限度地實現縱向擺動，從而避免結構共振，達到抗震消能的最佳效果。當橋樑發生溫度變形或正常的徐變變形時，相互脫離的懸浮結構也能避免橋中產生過大的內部應力。
三、關於斜拉橋主塔
武漢青山長江大橋有兩座A型主塔，此次封頂並創造世界最高紀錄的南塔設計高度271.5米。其實暫未封頂的北塔更高，其設計高度為279.5米，將來封頂的時候將再次打破南塔創造的世界最高紀錄。基建狂魔是不是很厲害？
從上面的圖片可以看到，近處的南岸主塔已經封頂，成功戴上了一頂帽子。而北岸主塔剛剛合龍。不久之後，等北岸主塔也帶上皇冠之時，世界最高A塔的桂冠將花落北塔。而南塔將屈居世界第二。
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斜拉橋主塔的塔型一般分為H形、倒Y型、A形、鑽石形、單柱式、雙柱式、門架式等，也有個別的採用V型、O型、或者混合型等，有的大橋設計師為了追求視覺效果還故意把主塔弄歪了斜了扭曲了等等。具體如下：
▲合福高鐵銅陵長江大橋倒Y型主塔
▲武漢白沙洲長江大橋鑽石型主塔
▲上海南浦大橋H型主塔
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▲果子溝大橋的H型主塔升級版
▲港珠澳大橋青洲航道橋的雙柱門型主塔
▲蕪湖長江公路二橋的柱型主塔
▲蕪湖長江大橋的U型主塔
▲鄭州潮晟路跨潮河橋O型主塔
▲法國Millau橋的塔墩分離式柱形主塔
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▲中企承建的摩洛哥布裡格裡格河谷斜拉橋的空間曲線型主塔
我們再回到青山長江大橋的Ａ型主塔。那麼，這多形狀的主塔，為什麼青山長江大橋採用Ａ型主塔呢？
大跨度橋樑較多採用H型主塔。主要原因是H型塔的兩柱基本垂直，且左右對稱。主塔施工時使用自動化爬模技術比較容易，人員上下也方便。主塔上放出的斜拉索也可以基本按照垂直平面拉住大橋的兩側，受力比較均勻，後續貓道架設、斜拉索施工、橋面吊裝等工序都相對簡單一些。但是H形的結構類似於矩形，並不是最穩固的結構，而接近三角形的A型則穩定性更強。
青山長江大橋跨度大，而橋面設計與江面距離較近，因此選用Ａ型主塔和全懸浮體系使受力結構更合理。Ａ型主塔的左右兩柱在塔頂處交匯，與主塔底部墩身構成穩定的三角形結構，大橋左右兩側斜拉索傳來的力在中間交匯，索塔的受力具有了整體性，極大的提高了抗震抗風能力。
當然，A型索塔的施工難度也更高，左右索塔的非垂直傾斜結構，需要對傳統爬模技術進行改進才可以進行自動化施工，後續施工工序也同樣需要更高超的技術。不過，超級建築相信，這一切都難不倒英雄的中國建設者。不久之後，這座擁有世界最高A型塔的世界跨度最大雙塔鋼箱及鋼箱結合梁斜拉橋，將一躍跨越長江，以無比輕盈而堅固的身姿創造世界漂浮橋樑建設的新紀元。
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