桥见70年 | 创新与科技助力中铁大桥局每一次跨越

科技兴则民族兴，科技强则国家强。习近平总书记曾多次强调“科技是第一生产力”，并对加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强作出具体部署。

七十年风雨征程，四千座彩虹闪耀。科技创新的基因，对于集桥梁科学研究、工程设计、工程建造、装备研发四位于一体的大型建筑施工企业中铁大桥局而言，可谓与生俱来。

从新中国成立之初，“一桥飞架南北，天堑变通途”，到推出桥梁建设的“中国标准”；从一代代中国桥梁建设者薪火相传、接续奋斗，到创造世界桥梁史上的“中国奇迹”……大桥局从“建成学会、奋发图强、融入市场、追赶世界、领先世界”的奋进历程中高质量发展，在大跨度桥梁建造方面达到世界领先水平，持续引领中国桥梁技术发展。

七十年砥砺前行，中铁大桥局在桥梁核心材料研发、关键技术创新、重大装备研制上不断实现自我超越，全方位助力中国桥梁产业链迈向全球价值链中端甚至顶端的远大理想和格局。

逐梦攀登，脚步铿锵。接下来，企业将围绕桥梁领域重大原始创新和关键核心技术突破等方面发挥关键引领作用，积极为保障我国桥梁的建设和运营安全、推动桥梁产业数字化转型升级、提升产业自主创新能力和核心竞争力作出应有贡献。

01

从“一切通过试验”

到广泛应用的新型基础型式

1949年建国伊始，国家领导人就决定在武汉修建一座贯通大江南北的公铁两用长江大桥。为筹建这一工程，铁道部在北京成立了“武汉长江大桥设计小组”。1953年，“武汉长江大桥工程局”建立，设计小组全体人员调到武汉，开展工作。

关于修建武汉长江大桥的决议（草案）

1954年起，在“一切通过试验”和“建成学会”的指导思想下，设计小组与苏联专家共同协作，首创了新型的“大型管柱结构桥梁基础”。能在水面上进行深水施工的技术是深水基础工程领域的重大创新，这是世界首例。8个大桥基础在1956年全部完成。1957年10月15日大桥建成通车，工期仅两年零一个月。

武汉长江大桥插打大型管柱建设画面

武汉长江大桥建设过程中，除深水基础的创新外，还在钢梁工程上采用了工厂化、标准化、样板化、机械化的工艺，为建造大跨度钢桥奠定了基础。更重要的是培育了一支集科研、设计、施工、机械设备研制四位一体的建桥队伍，为以后我国的建桥事业发展提供了保证。

武汉长江大桥通车盛况

上世纪六十年代，我国在南京修建了第二座跨越长江的公铁两用特大桥。工程于1960年1月18日开工，历时9年，于1968年12月全面建成通车。它是新中国建桥史上的第二座里程碑，是我国能够依靠自己的力量建设世界水平桥梁的明证。

南京长江大桥铁路桥通车

南京长江大桥正桥基础因地制宜采用了四种不同型式，其设计原则和施工工艺在后续大江大河上建造的桥梁中被广泛采用；正桥钢梁采用了当时最高级别的16Mnq合金钢材科，促进了国产钢材16Mn的长足发展；引桥上成批架设了千余片31.7米预应力混凝土铁路及公路梁，为我国推广预应力混凝土技术起到了先导作用。此外，在正桥4、5号墩自浮式沉井下沉过程中，建设者采用多种方案，最终成功制止了漂浮体系的摆动现象。这种在深水中的涡振现象及制振机理，在其他深水漂浮型结构的施工中引起了广泛的重视及实用。大桥的修建为我国桥梁建设提供了丰富的经验，也为我国桥梁事业的迅猛发展奠定了坚实的基础。

南京长江大桥钢梁架设

坐落在江西省九江市和湖北省黄梅县之间宽阔江面上的九江长江大桥，是我国铁路南北通道京九线和公路干线105国道跨越长江的重要桥梁，也是90年代中期长江上规模最大的公铁两用桥梁。大桥于1996年9月全面通车，是继武汉长江大桥和南京长江大桥之后我国建桥史上的又一个里程碑。

九江长江大桥

在九江长江大桥的施工中，中铁大桥局首创了“双壁钢围堰大直径钻孔基础施工法”。这是一种巧妙地将自浮式双壁钢沉井自浮于水上和逐节接高下沉至岩盘的特点与管柱基础的钻孔嵌岩技术相结合的新型基础型式。因其不需要整平基岩岩面和彻底地清除地基，以及下沉管柱的所有繁难工作，所以很快成为被广泛采用的深水基础型式之一。

双壁钢围堰构造简单、制造方便、结构刚性大，能承受向内或向外的压力，施工简便，安全可靠，并且围堰顶部可根据施工需要设置能承受较大荷载的施工平台，为使用大型钻机提供了条件。由于技术经济效益十分明显，九江长江大桥的3、5、6、7号墩采用这种基础成功后，便在长江、黄河及海湾的多座大桥深水基础和港口码头工程中得到推广运用。

中铁大桥局首创“双壁钢围堰大直径钻孔基础施工法”

02

从不断创新施工工艺

到成功采用新型结合结构

上世纪八十年代是我国桥梁事业向更新型的现代桥梁发展时期，大桥局在涌潮的条件下修建了钱塘江二桥。 

钱塘江涌潮闻名于世，涌潮对水中建筑物的冲击力极大，沿江堤坝被冲毁、数吨重物被冲走的事时有发生。大桥建设者摸清了水文地质条件，计算出了最大冲击力，然后研究出了活动大平台施工工法并取得成功。

建设中的钱塘江二桥

钱塘江二桥在建设过程中还有一项施工难点，就是要修建18孔一联、长1340米的预应力混凝土连续梁。为确保18孔连续梁不变形，建设者进行了一系列技术攻关，该桥施工技术最终获得“国家科技进步一等奖”。

同一时期，大桥局修建的跨度达80米的茅岭江铁路桥，是当时最大跨度的铁路预应力混凝土连续梁桥。天津永和斜拉桥为我国当时最大跨度的预应力混凝土斜拉桥，其主梁在赝架上节段现浇后再安装斜拉索。永和斜拉桥的这种施工工艺当时在我国是最先进的，所以永和桥的建设过程又是一个绝佳的“建成学会”的机遇。还有跨度达64米的天津海门垂直提升桥、主跨为95米的桂林V型刚构雉山桥，均为当时我国首次建设的新颖桥梁。

之后，大桥局迎来了新的发展局面，在学习、消化、吸收的方针下，充实了大量先进的施工装备、电算技术、科研及试验仪器，并在此基础上研制了适合我国当时桥梁施工的系列大直径钻机、打桩设备、架梁设备、起重设备等，大大提高了建桥的水平。

汕头海湾大桥

上世纪九十年代，我国建造了国内第一座现代化大跨度悬索桥汕头海湾大桥，和万里长江上的第一座悬索桥西陵长江大桥。在科研、设计、施工及关键设备研制上，大桥局借鉴国外的经验，以自己的力量探索出猫道架设、主缆牵引等全套的先进、合理的施工工艺，又研制出了悬索桥施工中必备的缆索挤紧机、缠丝机及缆载起重机等关键设备，先后顺利地完成了跨度达452米、主梁为预应力混凝土薄壁箱型结构的汕头海湾大桥及跨度达900米的西陵长江大桥，在全国起到先导作用。

芜湖长江大桥

1996年开工的芜湖长江大桥是一座主跨312米的公铁两用钢桁梁斜拉桥，正桥采用了公路的混凝土桥面板与钢桁梁共同作用的新型结合型结构，也采用了国产的14MnNbq钢材，使其主梁采用混凝土桥面板与钢桁梁共同受力的组合结构。  

这种结构在我国是首次应用于公铁两用的大跨度桥梁上，它减低了桁高、自重并节减了钢材，且采用了整体节点施工法和国产的14MnNbq钢材。为此在设计规范、新钢种开发、厚板焊接技术、焊接接头抗疲劳和抗断裂的性能、板桁组合结构性能研究及设计方法等方面均具有基础性、综合性和创新性的特点，对大跨度高速铁路桥的设计及施工具有基础性的推动作用。该桥的主跨达312米，是当时我国规模最大的公铁两用桥。

03

从海上长虹工厂化建造

到高铁桥梁屡破世界纪录

东海大桥

进入二十一世纪，桥梁科技创新发展的脚步更快了。东海大桥及杭州湾大桥的建成，标志着中国已有能力采用现代化理念和手段建设海上长桥。

杭州湾跨海大桥

东海大桥和杭州湾大桥基本上为同一时期设计和施工，两项工程的共同特点是自然环境恶劣，工程规模浩大。为了最大限度地减少海上作业，必须在设计之初即考虑采用先进的手段解决工程问题。尽量将繁重的、持续时间长的海上作业以预制化、装配化、大型化和工厂化的方式转换为岸上作业，以高度机械化的方式在海上组装成桥，这样可以在确保质量的前提下安全地完成桥梁的建设。

“天一号”海上大型运架一体船

“小天鹅号”架梁船

但这需要大型水上设备。大桥局领导慎重研究后，先后打造了“小天鹅号”“天一号”两艘大型自航式运架一体船。东海大桥及杭州湾大桥引桥的工程实践，证明了“岸上制造、海上架设”的施工理念是正确的，这一理念又在上海-崇明过江通道及胶州湾大桥等多座大桥中采用。

港珠澳大桥

连接粤港澳三地、全长55公里、世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥自诞生起，就吸引了全世界的目光。2018年10月23日，习近平总书记宣布港珠澳大桥正式开通并巡览大桥。

港珠澳大桥以超大的建筑规模、空前的施工难度以及顶尖的建造技术而闻名于世。这个超级工程凝结着过去数十年中国桥梁设计、施工、材料研发、工程装备等各项成果，是一次中国建桥实力的集中展示。大桥建成通车，让港澳正式接入国家高速公路网，为粤港澳大湾区的融合建设奠定了坚实基础。

平潭海峡大桥建设画面

2013年11月1日，中国首座公铁两用跨海大桥——平潭海峡大桥开建。大桥全长16.34千米，它所在的平潭海峡与好望角、百慕大三角被并称为世界三大风暴海域，也被称为“建桥禁区”。

为攻克建设难关，中铁大桥局创新了强波浪力深水裸岩基础施工技术，研制了海上公铁合建桥梁大型施工装备及配套工法，建立了复杂海域公铁大桥建设标准，总结形成了海洋大风环境中桥梁建造技术，使平潭海峡大桥被誉为复杂海域桥梁架设的开创新工程。

平潭海峡大桥

自2002年以后，随着经济形势的迅速发展，国家急需推进高速铁路建设。大跨径铁路桥的设计主要由刚度控制，尤其是转角控制非常严格。公铁两用桥又叠加了公路的荷载，刚度控制要求比单建铁路更高，难度也更大。

京广高铁天兴洲长江大桥

其中武汉天兴洲公铁两用长江大桥就是一个范例。它是一座双塔三索面三主桁的高速铁路钢斜拉桥，主跨达504米，大桥主梁为板桁组合结构，其设计荷载、跨度及规模均有较大的跨越和创新。2014年1月，由中铁大桥局、中铁大桥勘测设计院等7家单位共同完成的“三索面三主桁公铁两用斜拉桥建造技术”荣获国家科技进步一等奖。

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥是一座主跨为2×336米的连续钢拱桥。此桥通行4线铁路，并有双线轻轨通过。铁路按技术标准分类为双线高速铁路（设计时速可达300公里）及双线I级干线铁路。由于设计荷载较重，设计采用三主桁形式。其跨度、荷载及规模均处于世界同类型桥梁之首。

沪苏通长江公铁大桥

2020年7月1日，世界首座跨度超千米的公铁两用桥——沪苏通长江公铁大桥通车。大桥不仅拥有世界公铁两用桥最高主塔、世界最大体积沉井基础，还在建设管理、技术创新、新型材料以及施工工艺等方面填补了诸多行业空白，形成了一系列行业高标准，成为中国桥梁建设史上的新丰碑。

常泰长江大桥

马鞍山长江公铁两用大桥

燕矶长江大桥

西堠门公铁两用大桥

目前，大桥局在重点工程项目中基本做到科技创新全覆盖，尤其对“高、大、难、深”的项目，均开展了专题科研攻关工作，在研科研项目约200余项。例如，依托常泰长江大桥，开展“超千米公铁两用斜拉桥施工关键技术研究”；依托巢马城际铁路马鞍山长江公铁两用大桥，开展“超千米跨多塔公铁两用斜拉桥施工关键技术研究”；依托燕矶长江大桥，开展“大跨度四主缆不同失跨比双层公路悬索桥施工关键技术研究”；依托甬舟铁路西堠门公铁两用大桥，开展“复杂海洋环境下超千米级斜拉悬索协作体系公铁两用桥建造技术及装备研究”等。

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