你有没有听过这样的一座桥?

在广袤无垠的长江之上,有一座名叫杨泗港长江大桥的跨江工程,西至汉阳国博立交,东连武昌八坦立交,跨江部分的主桥长1700m,全长4.13km,桥体重达10万吨。

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这座桥身处如此高空的环境,承载了来来回回数不清的过往车辆,却连一个桥墩也没有,而是仅靠一根根钢缆将长达1700m的大桥提吊起来,从而稳稳当当地停留在空中。

那么,究竟是什么样的力量,让重达10万吨的杨泗港长江大桥能够平稳地停留在空中呢?

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首先是极为坚固耐用的材质,将整座大桥吊起来的主缆一共两根,采用预制平行钢丝索股法形成。

每根主缆由271根索股组成,而每根索股又由91根镀锌铝合金高强钢丝组成,可承受的强度为1960MPa。

这样制作出来的钢缆,不仅具备柔韧性,本身强度也极高,加之其耐磨损的特性,被广泛应用在桥梁工程。

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并且在每一根钢绞线制作完成后,还会涂抹上特制的涂层,能够经受时间以及环境的腐蚀,拥有更长的耐用性。

然而即使如此,在2014年的当时,我国第一次修建横跨如此之长的悬索桥,依旧不算十拿九稳,唯独担心由于安全问题,导致修建工人丧命,或者修建质量不合格等问题。

于是,为了拥有更卓越的材料,我国专门派遣了一组研究钢缆,耗费多个月的时间,终于,世界上强度最强的钢丝诞生了。

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就是在这种强度、拉力以及质量都超过一般修建工程的前提下,杨泗港长江大桥的工事才能继续顺利进行。

不过,在安全以及质量方面的问题并没有完全解决。工程师们发现,无论多么坚固的材料都归类为金属,而金属类都有一个致命缺陷。

也就是说,影响吊索使用年限的主要原因就是风蚀和雨蚀。这个时候,团队为增加吊索的使用年限,在每一个吊索上都设置了风蚀保护措施,除此之外,还有防止锈化的装置。

并且,还有相关人员定期对吊索进行管理,如果发现问题会第一时间上报维修。

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为了让主塔基础更加牢固,工程人员决定以沉井法设计仅有的两个主要主桥墩

沉井法的埋置深度很大,整体性强,稳定性好,有较大的承载面积,正适用于杨泗港长江大桥这样的大型悬索桥工程。

但是相对应的,对粉、沙类土在井里抽水易发生流沙现象,遇到水源地质的粘土层也容易造成表面倾斜过大或者沉井倾斜,均会对施工造成一定困难。

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工程师研究之后,针对大桥沉井施工时,下沉需要穿过深厚硬塑黏土层的特点,特地研发了新型搅吸机,开展了取土工艺实验,还进行了一定量的爆破科研,最后终于攻克了这一难题,保障了沉井法的成功,桥墩的稳定性,让悬索桥更加安全。

就是在这样多方面的努力下,悬索桥才能沉默地支撑起无数的来往车辆。

说到这里,或许有人会问“什么是悬索桥”?

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现在,请你想象两根平行的绳子,接着在绳子中间吊起一块木板,你会发现绳子中间会凹陷下去,形成了一个夹角。

紧接着,继续在绳子上吊起了很多块木板,由于重量下垂的原因,两根绳子无限接近于一个拱形。

如果在这个时候,你把吊起的一块块木板连接,让它们位于同一水平线,你就建成了一座大桥。

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光是这样就可以了吗?当然不会这么简单。这个时候,沉重的桥梁会让桥塔发生倾斜。如果在两侧再次增加新的木板,新的桥段,由于力的作用,就能让桥塔保持稳定。

但是问题又来了,由一块块木板拼接成的桥会因为受力不均匀,而产生很大的晃动,充满了危险性。

这个时候,如果把木板连接成一个整体,就能解决受力不均匀的问题,行路稳定,不晃动。

没错,这个就是悬索桥!

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吊起木板的绳子就是钢绞线,那一块块木板的连接也有自己的学术名称,就叫做钢桁梁结构。

杨泗港长江大桥采用了全焊接钢桁梁的全新技术,更加固了稳定性与安全性,并且主缆线形变化非常大。

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它的主缆最低点与空缆状态的主缆相差达21.6m,足以证明这座工程的浩大。

杨泗港长江大桥的一段重约1010吨,纵向长度约36m,在前期的研究阶段曾考虑全桥仅配置2台缆载吊机。

但由于单台缆载吊机的额定起重量为1300吨,不仅结构较为复杂,而且安全风险较高。因此,经研究确定全桥共配置4台900吨液压提升式缆载吊机。

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其中,没有吊索的两个梁段采用单台900吨缆载吊机进行“荡移”架设,其余部分均采用2台900吨缆载吊机共同“抬吊”假设。

这样就能保证受力均匀,不会出现由于缆载吊机受力不均导致的斜吊事件,保障了基础安全。又因为结构简单,使得建造顺利进行下去,才能见到如今的悬索桥。

那么问题又来了,建立这样的一座悬索桥不仅费时,而且费力,为什么不能像以往一样建造一座普通的、带有桥墩的大桥呢?

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原来,作为重要的跨江枢纽,早在15年前,武汉相关部分就组织研究杨泗港过江通道方案。

在那个时候,共有两个方案萦困着研究人员们,到底是把杨泗港过江通道修建成穿江的隧道,还是直接修建成桥梁呢?

然而,通过交通局的报告发现,武汉作为经济发达并且人民经济基础日益迅速提升的大城市,每日经过的来往车辆不计其数,一条隧道根本无法满足交通需求。

于是,经过对其科学性和安全性等进行数次专题研究和讨论之后,我国才确定了建设桥梁的方案。

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说到这里,就不得不再提一句,到底为什么没有建设桥墩?

原来,长江之下另有乾坤。在浑厚如命脉的江水下面,有一条世世代代作为储备能源的潜坝存在。

顾名思义,潜坝是潜伏在长江之下的河道整治建筑物,具有垫高上游水位、调整比降、增加航深,以及基础的改造环境的作用,能够调整水流流向,预防灾害。

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如果坚持桥墩建设,避不可免就会波及到潜坝,严重时甚至会引发洪灾。

无疑是把居民们的性命放在火上炙烤,极端加大了危险性和不稳定性,所以桥墩设计就此淘汰。

又经过一系列的探讨,杨泗港长江大桥的雏形才就此形成。

杨泗港长江大桥从兴建到竣工经历了重重困难,期间无数难题与挑战,加之繁琐的悬索桥设计,最终竟然只花了奇迹般的五年时间。

这是建筑史上的奇迹,更是整个世界的奇迹。

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为了建立杨泗港长江大桥,不仅采用了全焊接的全新技术,还采用了新结构、大直径、高强度的主缆钢材新材料,这其中包括新型的C60混凝土材料。

在施工过程中,为了更贴合杨泗港长江大桥的桥梁建造,特地为此研发了潜水挖泥机,900吨新型缆吊技术等等,并且开发了粘土层的沉井施工……如此枚举,数不胜数。

杨泗港长江大桥的建立,不仅促进了桥梁建设技术的发展,为桥梁建造技术写下了新篇章,并且作为建筑行业的前辈,勇于创新,继往开来,其中遭遇困难重重,又被先人们艰辛地克服。

这就是我们常说的工匠精神。

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而今天,杨泗港长江大桥无疑成为了重要的交通枢纽,甚至是旅游景点。它吸引着全国、乃至于全世界的眼球,作为建筑奇迹,它今天依旧在熠熠闪烁,作为里程碑,它今天依旧在沉默坚挺。