3月17日,“十一五”国家科技支撑计划“跨海特大跨径钢箱梁悬索桥关键技术研究及工程示范”项目正式启动。
该科研项目是继苏通大桥后国家科技支撑计划支持的第二个国家重点桥梁工程,不仅为舟山大陆连岛工程的西堠门大桥建设提供了技术保障,同时能够培养出一批大师级的桥梁人才,研发一批具有国际先进水平的施工设备,推动我国跨海特大跨径桥梁技术发展和提升我国参与国际桥梁建设的核心竞争力,对我国特大跨径桥梁的建设有极深远的影响。
首选方案:大跨径悬索桥
作为“跨海特大跨径钢箱梁悬索桥关键技术研究及工程示范”项目的依托工程,西堠门大桥主跨达1650米,是世界上首座特大跨径分体式钢箱梁悬索桥,是浙江省舟山大陆连岛工程的核心工程。
大跨径桥梁是国民经济和社会发展的重要基础设施,是交通行业高新技术集中应用与创新的用武之地。同时,悬索桥以其受力性能好、跨越能力大、轻型美观、抗震性能好、施工安全快捷,而成为跨越大江大河、海峡港湾等交通障碍的首选桥型。
悬索桥起源于中国,发展于美国、欧洲,近年来在日本、中国建设较多。据统计,全世界各类悬索桥总数已超过100座,其中跨越千米的已近20座。目前跨径最大的是日本的明石海峡大桥。我国1995年建成的主跨452米的汕头海湾大桥是国内第一座大跨径现代悬索桥,随后建成的西陵长江大桥、香港青马大桥、江阴大桥、润扬大桥等均位列世界桥梁跨径前十名,标志着我国的建桥水平步入国际先进水平。
目前,国际上超大跨径的悬索桥建设、科研方兴未艾,正在规划并进行研究的有:跨越直布罗托海峡的大桥提出主跨2000米、3500米、5000米的悬索桥方案;意大利墨西那海峡大桥已确定采用主跨3300米悬索桥方案;日本也有意修建东京湾和伊势湾的主跨达2500米的悬索桥。
据专家介绍,在可以预测的未来,国内类似西堠门大桥如此大规模的悬索桥建设机会并不多,因此,借助西堠门大桥建设的契机发展出一套具有自主知识产权的套悬索桥关键技术,就成为一个必然的选择。
五大课题:推动更大跨越
西堠门大桥是目前世界最大跨径的钢箱梁悬索桥,桥址处台风频发,施工、营运条件极其恶劣,要攻克颤振检验风速78.7米/秒条件下特大跨径悬索桥设计技术、抗风技术、集成施工技术、核心材料、施工监控、结构监测等多项技术难关,有多个领域尚无世界范围内的实践经验可借鉴。
依托西堠门大桥进行的这一科技项目,在交通运输部组织下,浙江省交通厅和浙江省舟山连岛工程建设指挥部具体组织实施。项目课题分别由中交公规院、同济大学、西南交通大学承担。
据了解,该项目的五个课题包括:跨海特大跨径钢箱梁悬索桥结构特性及技术标准研究;跨海特大跨径钢箱梁悬索桥抗风关键技术研究;特大跨径悬索桥缆索系统关键材料研究;特大跨径悬索桥分体式钢箱梁成套技术研究与示范;特大跨径钢箱梁悬索桥监控、管理关键技术研究。
据舟山连岛工程建设指挥部指挥长、课题负责人之一的沈旺介绍,此次启动科研项目的五个课题,体现了西堠门大桥“科技建桥”战略,相关科研成果不仅提升了西堠门大桥的建设质量和速度,也将填补我国在特大跨径悬索桥设计、施工、设备材料制造等方面的空白。
部科教司司长孙国庆强调,“跨海特大跨径钢箱梁悬索桥关键技术研究及工程示范”项目是继苏通大桥后国家科技支撑计划支持的第二个国家重点桥梁工程,研究既要有原创成果、国际领先成果,更要恪守科学道德,切勿浮躁浮夸,确保科研成果的“含金量”。
巨大效益:墙里开花遍地香
21世纪的中国桥梁工程面临来自跨海特大跨径桥梁的严峻挑战。即将开始建设的港珠澳大桥,以及规划中的琼州海峡通道、渤海湾连线工程都意味着跨海特大跨径桥梁有着广阔的市场前景和技术需求。
通过西堠门大桥的工程实践和“跨海特大跨径钢箱梁悬索桥关键技术研究及工程示范”项目的研究,将为成功建设特大型跨海悬索桥扫除技术障碍,并且可以降低工程风险、加快工程进度、降低管理成本、节省工程投资,为诸多大型建设项目提供支撑及示范,产生巨大的社会和经济效益。
据不完全统计,新材料、新设备、新工艺、新技术可为西堠门大桥工程节约投资约3亿多元,并因为提前通车和结构耐久性能的提高增加社会经济效益约3.8亿元。而“跨海特大跨径钢箱梁悬索桥关键技术研究及工程示范”研究成果可供今后类似桥梁借鉴参考,产生显著的间接经济效益。
此外,通过西堠门大桥的建设实践与科研攻关,将培养出一批高水平的设计、科研、咨询、施工单位,增强了我国交通运输行业自主创新能力和国际竞争力。