苏通大桥　砌筑水上的风景

　　与苏通人面对困难时一样，挑战面前，每个建桥人都会怀有一颗敬畏之心。“怕”的背后，是接受挑战的决心，是跨越天堑的雄心。游庆仲说，造一座大桥，要达到三个境界：做成、做好、做到世界顶级。要达到最高境界，必须依靠科技创新。

　　在世界桥梁跨径排行榜上，中国桥梁占有了很高的比重，位列榜首的也不在少数。光鲜的排名只是表象，更重要的，是其背后桥梁创新技术的支撑。苏通大桥、润扬大桥、菜园坝大桥、东海大桥、杭州湾大桥，每一个世界记录的背后，都有数不清的科技创新与中国人智慧的凝聚。

　　回顾改革开放30年，桥梁建设成为国家发展的一个重要标志，而这个标志的核心内涵，就是技术创新的历史意义。正如交通运输部专家委员会主任凤懋润所说：“大规模的建设是我国桥梁技术创新和实现超越的难得历史机遇，也是实现技术强国战略目标的宝贵历史性资源”。

　　科技创新支撑桥梁建设，桥梁建设带动科技创新，这个循环体系，让我们更有理由相信中国桥梁的美好未来！

　　斜拉桥的千米跨越

　　5年，一个孩子呱呱坠地到自由奔跑的时间，也是苏通大桥跨越长江的历程。这是一场漫长的科技创新革命，回顾每一个脚印，清晰可见。

　　开工伊始，苏通人就接受了第一个挑战。2003年7月19日，苏通大桥开始搭设桩基础试桩施工平台。按设计要求，大桥北主塔墩要在水深35米、流速每秒4米多的河床中，用131根钻孔桩，托起1个半足球场大、6层楼高的钢筋混凝土主塔承台，这将是世界上最大的群桩基础。

　　12天后，每根长60米、直径1.4米的12根平台钢管桩被打入江中连为一体。然而这天恰逢天文大潮，意外发生了，钢管桩在水流撞击下剧烈摇摆，最后全部折断……

　　失败让苏通大桥建设者对工程有了更多的思索和更深入的研究。建设者们提出了一个全新的施工方案：直接采用直径2.85米的钢护筒搭设施工平台。这一次成功了，苏通人跨出了第一步。 2005年5月，在主桥墩承台施工中，建设者把总长度900公里，近7000吨的钢筋在钢套箱里扎成错综复杂的骨架，并浇筑混凝土。南北塔墩承台浇筑完成，苏通大桥第一个新的世界纪录诞生。

　　随后，苏通大桥建设面临了又一个世界级难点——桥塔施工。这座桥塔高达300.4米，相当于100层的大楼，这是世界桥梁建设史上的新高度。

　　当塔身施工越来越高的时候，一个新情况出现了：塔身受照射的一面与背光的一面存在温差，温差会使主塔产生弯曲摆动，这就是“背日葵”现象。日照摆动加上高塔在风中产生的风振，塔顶顶端最大摆动幅度达到1米。这给施工监控带来了极大影响。

　　指挥部最终找到一个解决方案：不仅在大桥桥塔上安装了风速仪、测温仪，还在大桥桥塔上安装了200块光学棱镜，利用棱镜的观测数据随时计算出塔体的铅锤状态，确保主塔的垂直度时刻掌控在自己手中。

　　高空的难题解决了，还有江底。

　　苏通大桥下面的河床抗冲刷能力较差，建成的群桩基础将很可能造成桩前下切水流和侧向绕流，对施工期及运营期的基础安全和基础质量构成巨大威胁。

　　主塔基础是否需要进行永久冲刷防护？要保证苏通大桥承诺的100年寿命，就必须找到一个全新方案。在激烈的讨论和多项大规模试验论证后，指挥部决定增加一个浩大的工程项目——河床冲刷防护。这意味着要增加1.4亿元工程费用。

　　冲刷防护范围经论证被分成核心区、永久防护区和护坦区三部分，不同区域选用不同的结构类型和尺度。冲刷防护的抛投行动从2004年夏季开始，连续向江中抛投了惊人的109万立方米袋装砂石，相当于建起一座面积为足球场大小的50层大楼。两个主墩周边河床从此披上了顺江380米、横江280米的“铠甲”，桥塔“底盘”稳坐江中。

　　2007年6月18日，苏通大桥迎来了最关键、也是最危险的阶段——合龙。

　　能不能抢在台风季节来临前实现大桥合龙，将关系到苏通大桥建设的成败。在大桥合龙之前，长达540米的桥面单臂悬在空中，这是在建大桥最脆弱的时刻，一旦有超强台风突然光临，大桥就要面临危险。所以，赶在台风出现前的6、7月份完成苏通大桥主跨合龙是指挥部惟一的抉择。惊心动魄的合龙时刻终于来临。

　　如何保证大桥合龙精度？怎样将合龙段钢箱梁和两端钢箱梁的拼接误差值控制到最小？指挥部展开攻关，提出了一个新颖、大胆的解决方案：利用大功率千斤顶顶推辅助合龙。

　　2007年6月18日， 8台900吨级的千斤顶同时发力，把苏通大桥总重量达5万多吨的两侧钢箱梁，分别向南北两岸缓缓顶推，把合龙口顶开。最后一节钢箱梁开始起吊，缓缓嵌入预留的合龙口，8台千斤顶再次发力，把两侧的桥面稳稳推回，合龙的实际误差几乎为零。

　　2007年6月19日，苏通大桥实现历史性一跃，在滔滔长江70米上空完成了中跨合龙。

　　世界最大跨径斜拉桥诞生了。

　　大海上的奇迹

　　杭州湾大桥通车前不久，国际桥梁界桩基泰斗、美国工程院院士杰·韦克教授专门给大桥指挥部来信，称将把杭州湾跨海大桥作为经典案例收入其正在撰写的一本专著中。这个消息让大桥指挥部人员倍受鼓舞，也让他们想起了很久之前的一句话：“在杭州湾上架设大桥，本身就是一个奇迹。”

　　14年前，当建桥设想第一次摆上桌面时，在场的不少专家都惊讶不已，同时，他们也不无担忧：作为举世闻名的三大强潮海湾之一，杭州湾建桥施工难度之大举世罕见：浪高、流急、潮差大，小气候变化无常，一年中能在海上施工的时间只有180天；海底还有30多米深的砂性淤泥层，并有大量的浅层天然气，一打桩随时会喷涌而出……除了“天时”、“地利”的劣势，“人和”也是一片空白：缺设备、缺标准，更缺经验。

　　2002年5月，在美国纽约一家世界著名桥梁建筑公司的大楼内，当专程前来咨询的杭州湾大桥工程指挥部考察团把浅层天然气打桩施工、滩涂区架梁等难题介绍完毕后，现场一片寂静，原本信心十足的外方专家集体“失语”。最后，外方CEO只能以一句“如此复杂的施工条件，想找到解决的办法需要时间”匆匆作结。

　　靠人不如靠己。既然设计无法指导施工，那就让施工来引导设计。于是，指挥部在面向全国征集大桥施工组织和桥型方案时，开创性地采用了以施工单位为主，并由其邀请设计单位组成联合体投标的模式。同时，鉴于海上施工难度极大，就尽可能压缩海上施工时间，变海上施工为陆上施工，倡导工厂化、大型化、机械化的设计和施工理念。好比是把组成桥梁的桩基、桥墩、箱梁等部件当作“积木”，先在陆地的工厂内造好，然后再用大型机械设备搬到海上“搭积木”。

　　“在杭州湾跨海大桥创新历程中，理念创新堪称‘基石’。正是施工设计理念的创新，给我国今后建设大型跨海桥梁提供了一把可资参照的标尺。”大桥工程指挥部副总指挥、总工程师吕忠达总结道。

　　施工引导设计，却没有使施工的难度有所减少。

　　时过一年，说起大桥的施工场景，慈溪庵东镇海星村村民张吉斌依旧神采飞扬：“嚯，那个场面真壮观，运梁的车仅轮胎就有好几百个，远远看去像一条趴着的巨型‘蜈蚣’。”

　　给他留下深刻记忆的正是有“世界第一架”之称的大桥南岸滩涂区大吨位箱梁架设施工。杭州湾南岸架桥区有10公里长的滩涂区，怎样才能把跨度50米、单片重达1430吨的大型箱梁架起来？一个个施工方案制定了又被推翻。

　　总工程师吕忠达“操刀”攻关。思路一步步被理清：把箱梁从陆上预制场运到提梁站是一道难关，把它提上桥面又是一道难关，最后从桥面一端运到架设点更是一道难关。直觉告诉吕忠达，国际通行的梁上运梁架梁工艺是成熟、可行的，简单地说，箱梁就是桥面板，梁上架梁就是用架梁机沿着已有的桥面往前不断延伸架设新的桥面。但问题在于，此前世界上采用这一工艺架设的箱梁单重最高纪录为900吨，而跨海大桥箱梁要重出一半多。能行吗？

　　一次吃午饭之际，一个念头忽然闪现在吕忠达的脑海里：梁上运梁架梁只用2片梁，如果增加到4片梁，不就解决了吗？

　　这个点子使难题迎刃而解：承担施工的中铁二局耗资1.8亿元专门研制了运梁机、提梁机、架梁机等关键设备，仅运梁机就有76米长，并配置了多达640个车轮，从而有效保证了4片箱梁运输载荷的受力均衡，经测算，每平方厘米受力仅10公斤。大桥的全部404片巨型箱梁就这样“举重若轻”，被稳稳“抬上”了桥墩，架设长度达10.1公里，新的梁上运梁架梁单重世界纪录诞生了！跨海大桥，面临的最大挑战就是海。　　

　　湛蓝的海水，暗藏“杀机”——它会侵蚀深入海底的钢管桩。对此，国外通行的做法就是加厚管壁，按百年大桥的设计，管壁就要增厚2厘米，整座大桥钢管桩用钢量将从37万吨增至50万吨。成本增加不说，现有的打桩设备也无法胜任。技术人员经过上百次的摸索，创新了粉末涂装工艺，给钢管桩裹上了一层特制的“外衣”，防腐效果出奇地好，并直接节省了4.5亿元建设资金。

　　海水中富含的氯离子是混凝土结构的“天敌”，会“蚕食”混凝土“肌体”。大桥工程技术人员大胆改变混凝土“配方”，用类似调“鸡尾酒”的方式，研发出了高密实性的海工混凝土。由此，成功解决了跨海桥梁钢管桩结构、混凝土结构防腐两大世界性难题……

　　官产学研创新体系

　　大桥完成跨越，展露的雄姿与建设者的事迹成为了人们的骄傲。而得以传承的，还有桥梁建设科技攻关过程中所形成的创新体系。

　　“产学研”，这是人们一直以来最认同的科技创新体系，而在诸如苏通大桥这样的大型基础设施建设当中，却有另一股至关重要的力量。江苏交通厅厅长、苏通大桥总指挥游庆仲把苏通大桥的创新体系称为“官产学研”。正是“官”的介入，使政府部门在工程领域、特别是重大工程领域中所起到的主导作用得以明确。

　　苏通大桥的创新体系包括：以交通部、江苏省等政府决策机构为主引导系统以江苏省苏通大桥建设指挥部为主的监督和管理系统，以两院院士和国内外高层次桥梁专家为主的咨询和指导系统，以相关大专院校、科研院所和国内外专业咨询机构为主的研究支持系统，以设计、施工等龙头企业为主的技术研发和应用系统。

　　准确定位是创新工作的基础，政府的主导作用对于这个定位有重要意义。苏通大桥从工程、交通行业和国家三个层面为技术创新定位：在工程层面上，定位为突破世界级技术难题，实现斜拉桥千米跨越；在行业层面上，定位为探索重大工程技术创新体系，培育企业创新能力，形成具有自主知识产权的关键技术成果；在国家层面上，定位为提升技术平台，提高参与国际桥梁建设的竞争力。

　　可以说，苏通大桥这样的世界级工程承载着由桥梁大国向强国迈进的历史使命。杭州湾大桥也承担了相同的使命。

　　在广阔的杭州湾架设长桥，没有先例与经验，还要面对风浪干扰、海底浅层沼气威胁、海水腐蚀影响等世界性难题。当年大桥建设工程技术人员咨询美国专家，这位专家扔下一句话：“这些问题我们没有遇到过，不过，如果把杭州湾跨海大桥交给我们去做，相信会有解决的办法。” 依赖外国，当然是捷径，可杭州湾大桥建设指挥部慎重考虑后，选择了另一条路：自主创新，靠中国智慧，走前人没有走过的路。中国的跨海大桥要打出中国品牌，只有自主建设、自主创新，才能拥有自己的核心技术，形成自主技术体系。

　　杭州湾大桥建设依靠专家，充分发挥交通部和浙江省联合技术专家组的“智囊团”作用。大桥开工两年多来，共获得了250余项科技创新成果，创造了多项亚洲、世界纪录。其中，已有5项科技项目通过鉴定，达到了国际领先水平。这些创新成果，不仅确保了杭州湾跨海大桥的顺利建设，还被运用到舟山连岛工程及国内其他大型跨海大桥、即将开工的京沪高速铁路等工程，产生了更大的经济社会效益。

　　中交二航局董事长、总经理王海怀在杭州湾大桥通车之际说：“对中国建桥行业发展来说，一是综合建桥能力实现提升，由江河建桥发展到海上建桥；二是真正实现由建桥大国向建桥强国的转变；三是收获了一大批桥梁建设技术。”

　　进军世界舞台

　　公共基础设施，重大工程是自主创新的“核心资源”，这种资源应该属于整个行业。所以，政府部门在其中扮演的应该是资源分配、或者说是服务的角色。依托重大工程培育企业技术创新能力是业主的使命。

　　苏通大桥建设者骄傲地告诉记者，他们建设的是一个播种希望、生长奇迹、收获人类斜拉桥千米跨越中国纪元的大工程。大工程是国家重要的建设资源，因此，他们的梦想不仅仅是依靠科学技术的集成应用，解决工程本身的技术难题，而且要从国家层面上定位，摒弃狭隘的工程观念，对自己国家、民族企业和技术人员的满怀信心，把培育企业自主创新能力放到工程建设的重要位置上，形成一系列自主创新的核心技术成果和标准、规范，为我国桥梁技术的整体跨越、为资源与环境的可持续发展作出贡献。

　　中国人自己生产的缆索

　　润扬大桥是完全由中国自己的队伍建设的，但润扬人也有一个遗憾：索缆这一大桥的“生命线”的制造者依然是日本新日铁公司。高强镀锌钢丝这一市场一直是日本产品一统天下。然而，这种格局在苏通大桥的建设过程中被彻底打破。

　　2005年8月17日下午，苏通大桥建设指挥部与宝钢集团正式签订供货合同，苏通大桥斜拉索用钢将全部采用宝钢产品。

　　宝钢能够中标苏通大桥项目，其中有着指挥部的良苦用心。在指挥部原来的招标方案中，盘条、钢丝和斜拉索制造是一个标。有意参与竞标的是宝钢与上海浦江缆索工程有限公司联合体、日本新日铁与江苏法尔胜有限公司联合体。考虑到新日铁的盘条价格是中国产品的两倍，而上海浦江的厂房又不具备生产577米缆索的条件。指挥部最终决定，将一个标改为两个：盘条和钢丝生产是一个标，缆索生产为另一个标。这一重大改变无疑为宝钢中标创造了条件。新日铁公司的代表在宝钢中标后留下了一句话：“宝钢的产品如果能成功运用到苏通大桥上，我们或许会永远失去中国特大型桥梁这个市场。”

　　最终，宝钢成功完成了1770Mpa高强钢丝的研发。宝钢的收获是巨大的，中国的收获更大。高强钢丝的成功研发，一举打破了国外企业的长期垄断。在苏通大桥272根斜拉索中，有56根的长度打破了世界纪录，其中最长的4根为577米。

　　宝钢实现了由1670MPa到1770MPa的技术跨越，并且由此进入世界竞争的“舞台”。宝钢集团特钢二厂总经理张健说：“如果没有苏通大桥工程这个大舞台，我们的跨越可能还要等十年甚至几十年。”

　　“让中国的泵把混凝土送到世界最高桥塔上去”

　　这是苏通大桥桥塔施工中苏通人的一个希望，最终，被中国企业三一重工成功实现。

　　苏通大桥桥塔施工分68个节段，每个节段约4.5米高，期间，设备必须把粘稠度很高的混凝土一节一节往上送，直到最高300多米。施工单位都知道，中国的混凝土泵的知名度与世界最好的“SEW”牌及法国的大象牌相距甚远，采用进口设备在计划之中。但苏通人不甘心，外国产品虽好，也从没有300米高塔、50号混凝土的成功先例，中国现在也有不错的产品，何不让咱们自己也试试？于是，他们“擅自”决定采购两台设备，一台国产设备和一台进口设备。

　　这事自然有不同意见，有人担心，就向指挥部汇报，游庆仲当即拍板：“好！跟三一重工讲，如果他们有信心、有决心，就让中国的泵把混凝土送到世界最高桥塔上去。”

　　三一重工深知苏通大桥在质量上的追求，苏通大桥买一台，他们送来了两台，其中一台是备用的。在实际施工中，花260多万买来的进口设备常出故障，三一重工90万的设备却很少出毛病。最后，三一重工骄傲地把那台备用泵拉回了家。

　　宝钢集团与三一重工的技术突破只是大桥众多工程项目的一个缩影。据介绍，苏通大桥建设先后共有78家民族企业参与，通过苏通大桥这个“舞台”实现了群体跨越。后来，中铁山桥集团、法尔胜集团与宝钢集团等四家国内企业集体中标香港昂船洲大桥工程，同步进入世界舞台的竞争。

　　延伸的科技之路

　　技术创新的脚步永不会停止，在建成大桥收获科技成果的时候，还有一些在建大桥依然在科技创新的探索之中，并即将创造新的奇迹。

　　西堠门大桥

　　西堠门大桥是连接舟山本岛与宁波的舟山连岛工程5座跨海大桥中技术要求最高的特大型跨海桥梁，主桥为两跨连续钢箱梁悬索桥，主跨1650米，是目前世界上主跨跨径第二位、国内第一。同时，西堠门大桥是世界上最大的钢箱梁悬索桥，也是世界上第一座分体式钢箱梁悬索桥。大桥营运阶段颤振检验风速高达每秒78.74米，远远高于目前国内外已建桥梁，为了保证营运阶段的抗风稳定性，西堠门大桥首次采用了分体式钢箱加劲梁，其梁高3.5米，中跨梁宽36米，边跨梁宽37.08米，颤振临界风速达到每秒88米以上，满足了抗风稳定性要求。同时通过空间有限元分析，并由1:2大比尺模型试验和锚箱足尺模型试验，证明结构受力合理，安全可靠，节省材料和造价，方便制造和架设安装。目前国内外悬索桥均无采用分体式钢箱梁的先例。

　　2007年12月16日上午11时，舟山连岛工程西堠门大桥第126段钢箱梁完成吊装连接，至此，西堠门大桥主桥宣告全线贯通。

　　上海长江大桥

　　2008年2月19日上午11点，我国目前最大的钢-混凝土组合梁——长105米、宽16.95米、重达2300吨的最后一片梁，稳稳地落在上海长江大桥上。该部分工程提前了85天完成，意味着自2005年8月上海长江隧桥大桥工程开工以来，上部结构的最大难关被一举拿下。

　　上海长江隧桥（崇明越江通道）工程位于上海东北部长江口南港、北港水域，是我国长江口一项特大型交通基础设施项目，工程采用“南隧北桥”方案，即以隧道形式穿越长江口南港水域，长约8.95公里；以桥梁形式跨越长江口北港水域，长约16.65公里。

　　地处长江入海口的上海长江大桥为斜拉桥桥型，单跨730米，位列世界上正在建设和已建成斜拉桥的第五位。

　　上海长江大桥所在处，水流情况复杂，受到海潮和长江来流的共同作用，容易引起河床条件发生变化，加上上海软土地基的多重作用，因此，对设计和施工都是新的考验。它的主塔采用的是分离式钢箱梁设计，造型形如“人”字，平直的桥面从腰际穿过，增加了整体上的美观性，作为今后的“长江门户第一桥”，秀丽而大气的景观将是上海长江大桥的特色之一。

　　重庆朝天门大桥

　　重庆朝天门大桥位于长江与嘉陵江交会处的朝天门前，桥长1741米，跨径组合为190米+552米+190米，三跨连续中承式钢桁系杆拱桥，是世界上跨径最大的钢拱桥。朝天门全桥永久用钢4.6万吨，辅助用钢近4万吨，用钢量可用来制造10万辆轿车。它集梁桥、斜拉桥、拱桥和悬索桥四种技术为一体，施工难度极大。

　　今年1月份，朝天门大桥主拱合龙。为保证主拱合龙精准无误，采用了全自动激光照准仪，整套设备价值超过50万元，误差是全球定位系统的十分之一。另外，为确保大桥坚固安全，整座大桥的钢构件全部用高强螺栓连接，没采用焊接。为了保证所使用的182.7万套高强螺栓个个都能达到质量技术要求，专家们制定了非常严格的施工控制方案和施工质量要求，还使用了数字控制扭力扳手，确保螺栓之间的拼装误差不超过1毫米。

　　朝天门大桥预计今年年底建成通车，届时，“世界第一拱”将屹立山城。