11月30日，順利結(jié)束連（云港）鎮(zhèn)（江）高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試任務(wù)后，五峰山長江大橋開始進(jìn)入年底前的通車準(zhǔn)備。

此前幾天，在這座輕盈的千米大跨懸索橋上，鐵路部門以不同時速、不同車型、多線并行等不同組合反復(fù)測試，平穩(wěn)運(yùn)行了近百天，創(chuàng)造了高速列車以時速275公里平穩(wěn)通過的世界紀(jì)錄，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期設(shè)計目標(biāo)要求?！斑@也證明大橋設(shè)計方法和理論計算的正確性，同時也表明大橋工程內(nèi)在質(zhì)量到達(dá)相關(guān)技術(shù)要求?！比珖こ炭辈煸O(shè)計大師、中鐵大橋勘測設(shè)計院集團(tuán)副總工程師、五峰山長江大橋總設(shè)計師徐恭義說。

五峰山長江大橋設(shè)計為公鐵兩用，全長6.409公里，主橋最大單跨1092米。4線鐵路+雙向8車道高速公路，鐵路設(shè)計行車時速250公里，高速公路設(shè)計時速100公里。

“這座大橋的設(shè)計實(shí)施，在世界尚無工程先例，整個決策和實(shí)施過程，都感到壓力巨大?！毙旃Яx說。

橋梁結(jié)構(gòu)中，懸索橋?qū)儆诘湫偷娜嵝越Y(jié)構(gòu)。從力學(xué)角度看，在上千米的尺度上，懸索橋結(jié)構(gòu)非常輕盈，有很大的變形空間?！巴ㄟ^幾噸、幾十噸重的汽車，給懸索橋帶來的變形幾乎忽略不計?！毙旃Яx說，然而通過百倍于汽車的一列高鐵時，相當(dāng)于給大橋在短時內(nèi)施加了一個巨大的荷載，給輕盈的懸索橋造成較大的幾何變形。而高速運(yùn)行的列車，必須保持軌道具備相當(dāng)?shù)膭偠?，任何一點(diǎn)小小的變形，都可能導(dǎo)致安全隱患。

圖片來源：中鐵大橋勘測設(shè)計院集團(tuán)

五峰山長江大橋設(shè)計為何采用懸索結(jié)構(gòu)？

“五峰山長江大橋跨江段是江蘇省境內(nèi)河道最窄的位置，也因?yàn)樗虾降肋\(yùn)輸繁忙，建橋要求十分苛刻，要求鐵路橋梁采用懸索橋?qū)崿F(xiàn)一跨越江，這對高速鐵路技術(shù)是巨大的挑戰(zhàn)。因此，這個橋位已經(jīng)預(yù)留了半個多世紀(jì)，一直未能實(shí)施。”徐恭義解釋說，如果采用同樣跨度的斜拉橋方案，受力要配置較長的平衡邊跨，主橋長度將大大增加，不僅大幅增加造價，同時斜拉橋邊跨位于岸上，景觀效果也差。

用柔性結(jié)構(gòu)懸索橋完成重載高速，突破哪些理論及關(guān)鍵技術(shù)？

“設(shè)計千米跨度懸索橋跑高鐵，體現(xiàn)了中國橋梁設(shè)計師的膽識?！敝袊こ淘亨嵔赃B院士表示。

想要建跑高鐵的懸索橋，就要把柔軟的懸索橋板變“硬”，把原來單薄的扁平橋板給改成立體的桁架?！叭绱艘粊?，便給本身柔軟單薄的懸索橋增加了剛度和通透性，同時由于負(fù)擔(dān)雙層橋面荷載，主梁也被加重了許多。所有的橋體重力就要通過索塔，通過錨固于兩岸的纜索來承受，進(jìn)而傳給地面?！毙旃Яx說。

中國鐵路總公司、國家鐵路局、上海局集團(tuán)公司、中國中鐵股份有限公司等共立項(xiàng)20多項(xiàng)重點(diǎn)科研課題，對千米跨度公鐵兩用懸索橋關(guān)鍵技術(shù)展開科研攻關(guān)，突破了千米跨度懸索橋結(jié)構(gòu)構(gòu)造及合理剛度、千米跨度懸索橋列車系統(tǒng)失穩(wěn)臨界風(fēng)速與車速限值、千米跨度懸索橋軌道結(jié)構(gòu)適應(yīng)性及幾何形位控制、千米跨度懸索橋設(shè)計荷載模式、山壑區(qū)傾斜高強(qiáng)巖層中超大基坑的開挖與填筑、超大平面尺寸陸地沉井施工等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

如何在輕盈的懸索橋上保持動車平穩(wěn)高速行駛？“五峰山長江大橋設(shè)計主跨1092米的公鐵合建鋼桁梁懸索橋方案，豎向與橫向均為五跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，主梁采用新型鋼桁加勁梁結(jié)構(gòu)，上層公路8車道橋面總寬46米，下層鐵路4線橋面全寬31.7米。”徐恭義說，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和準(zhǔn)確的理論分析，再輔以有效的阻尼約束和多向支撐體系設(shè)置，從根本上保證了結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定性，解決了懸索橋容易晃動的難題。

業(yè)內(nèi)專家表示，五峰山長江大橋?yàn)槭澜缡鬃咚勹F路懸索橋，中國首座公鐵兩用懸索橋，中國首座鐵路懸索橋，首次實(shí)現(xiàn)鐵路橋梁一跨越過長江天塹。建成后將填補(bǔ)世界高速鐵路懸索橋、中國公鐵兩用懸索橋和中國鐵路懸索橋三項(xiàng)空白，并在國際范圍率先建立起中國高速鐵路懸索橋的設(shè)計方法、計算理論和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?！拔宸迳介L江大橋鐵路懸索橋技術(shù)取得了一系列國際性突破、具有開創(chuàng)性意義。”中國工程院院士盧春房說。

（記者 矯陽）