这些工程何以问鼎詹天佑奖？
2016-04-25
日前，在第十三届中国土木工程詹天佑奖的获奖名单中，武汉天兴洲长江大桥正桥、舟山大陆连岛工程西堠门大桥、沪蓉西高速公路四渡河特大桥、南京长江隧道、天津市滨海新区中央大道海河隧道等多项桥梁隧道工程榜上有名。这些工程在工程设计、节能环保、历史文化保护、工程全寿命安全监测等多个方面都具有较大创新。现介绍部分获奖工程亮点，以飨读者。
四渡河特大桥
沪蓉西高速公路四渡河特大桥
借用军用技术填补业内空白
火箭抛送大跨度悬索桥先导索
中交路建承建的沪蓉西高速公路四渡河特大桥全长1365米，主桥为单跨900米的双铰钢桁架加劲梁悬索桥。桥址处于鄂西山区，大桥横跨一个V形山谷，从塔顶至谷底高差达650米，被誉为“世界第一高桥”，这给大桥建设带来了很大的技术挑战。
尤其是先导索施工遭遇极大困难。传统山区大跨径悬索桥先导索施工只有人工拽拉和直升飞机架设两种方法，但四渡河峡谷的谷底距离桥面高差为560米，两岸均为悬崖峭壁，坡度在75—90度之间，加之峡谷风势难测，故两种方法难于成行。四渡河特大桥在世界范围内首创了“大跨度悬索桥先导索火箭抛送技术”，创新性地将火箭技术引入悬索桥先导索施工，巧妙地将军用技术和桥梁建设技术结合在一起，创建了悬索桥主缆先导索施工的新方法，成功填补了国内外在峰高谷深复杂地形的山区大跨度悬索桥先导索施工的技术空白，技术安全经济可靠。
此外，四渡河特大桥在隧道式锚碇的设计施工及科研、索鞍运输“3拖头+1辅推”方案、可更换式锚碇预应力与锚固系统、深谷地区悬索桥缆索吊系统施工技术等方面均取得了一系列创新成果，为后续修建山区大跨径钢桁梁地锚式悬索桥提供了宝贵的建设经验。
海河隧道
天津市中央大道海河隧道
解决高震区隧道施工难题
沉管施工深水注浆减小沉降
由天津滨海建投集团投资、中铁建十八局承建的国内首座高震区沉管隧道——天津市中央大道海河隧道，全长4.2公里，暗埋段3.38公里。穿越海河地段采用沉管法施工，每节沉管宽36.6米、高9.65米、长85米、重3万吨，3节沉管总长255米，采用轴线干坞预制。
海河隧道位于天津市8度地震区、滨海相软弱地层，地质全部为软土地基，受地基和隧道宽度的影响，无法进行盾构施工，最终选择沉管法施工。海河隧道是长江以北首座沉管隧道，多项施工技术尚属空白。项目采用了深水注浆基础施工工艺，基础处理完成后累计沉降量仅为14毫米，远小于设计允许的100毫米沉降量。项目还采用了聚脲外包防水施工工艺、冲击映像法进行深水注浆基础检测、边管廊水箱压载进行沉放对接、钢筋混凝土作为干坞底起浮层等施工技术，仅用49天就完成3节沉管沉放，创造了国内同类隧道最快施工速度。
天兴洲公铁两用长江大桥
武汉天兴洲公铁两用长江大桥
一种特殊结构满足多种需求
三索面三主桁斜拉桥公铁两用
由中铁大桥院设计、中铁大桥局建造的武汉天兴洲公铁两用长江大桥，是世界上第一座按四线铁路修建的双塔三索面三主桁公铁两用斜拉桥，其正桥全长4657米。长江天兴洲江段航运繁忙，要满足船舶通行需求，大桥主跨必须超过500米，这使得天兴洲大桥成为目前世界上跨度最大、承载最重的公铁两用斜拉桥。特别是高铁列车运行对轨道形位要求极其严格，大桥必须提供强劲的整体刚度和断面刚度，这些都给建设带来巨大的挑战。
武汉天兴洲长江大桥在建设中首次采用三索面三主桁斜拉桥结构，解决了桥梁跨度大、桥面宽、荷载重、列车速度快等带来的技术难题，实现了将高速铁路、国家干线铁路、城市道路三种交通功能集中在一座大桥，节约了桥位资源，节省了工程投资，还减小了建桥对环境的影响，对于我国近年大规模基础建设中尤其是在极为紧张的过江通道建设中面临的节约土地、节约资源的重要课题提供了科学的解决办法。目前，该结构已广泛用于安庆铁路长江大桥、铜陵公铁两用长江大桥、南京大胜关长江大桥、郑州黄河公铁两用桥等多项工程。
此外，武汉天兴洲长江大桥还首次采用边跨公路混凝土桥面板与主桁结合、中跨公路正交异性钢桥面板与主桁结合共同受力的混合结构，解决了超大跨度公铁两用桥中跨加载时的边墩负反力问题，同时提高了桥梁结构的竖向刚度以适应高速列车运行；钢桁梁安装中，首次采用节段整体架设技术，实现了我国钢桁梁架设从传统的单根杆件安装向工厂整体制造、工地大节段架设的转变，减少了工地大量的焊接工作，提高了钢梁的安装效率；首次采用吊箱围堰锚墩定位及围堰随长江水位变化带载升降技术，实现了大型深水围堰的精确定位，提高了围堰的度汛能力；研制了KTY4000型全液压动力头钻机、700吨架梁吊机，这些装备的核心技术与国外先进产品相比基本处于同一技术水平。
西堠门大桥
舟山大陆连岛工程西堠门大桥
材料创新打破垄断
特大跨径悬索桥缆索实现国产化
舟山大陆连岛工程通车已逾6年，其中中交公规院设计、四川路桥承建的西堠门大桥主跨径1650米，是世界第二大悬索桥，钢箱梁长度世界第一。
大桥的设计施工难度在于其所处环境是台风灾害高发区。项目首次在特大跨径悬索桥中研发并实践了新型分体式钢箱梁，攻克了结构抗风稳定性难题，发现了加劲梁抗风新规律；首创了可变姿态的活动风障，保障了桥面行车与结构抗风的安全性，每年减少西堠门大桥因风关闭时间35天，显著提高了经济和社会效益；揭示了分体式钢箱梁纵横向受力规律和传力机理，系统研究了钢桥面板疲劳机理和抗疲劳设计及维护方法，实现了钢箱加劲梁技术创新，提高了经济效益；研发了多项海洋环境特大跨径悬索桥架设新技术，揭示了分体式钢箱梁施工阶段抗风稳定性演化新规律，科学支撑了西堠门大桥的安全优质高效施工。
2006年8月1日，西堠门大桥更是在我国桥梁建设史上一举写下两项纪录：首次采用直升机牵引先导索过海；首次成功地在未封航条件下实施先导索过海，首创了放索系统与直升机分离模式。
西堠门大桥还实现了大跨度悬索桥1770兆帕级主缆索股的国产化，打破了国外产品的垄断。从1670兆帕到1770兆帕，钢丝强度提高5.9％，减少用钢量1270吨。主缆直径减小，减少索鞍与索夹等的用钢量，减轻大桥恒载，减少锚碇、基础与主塔的造价。全桥因采用国产1770兆帕主缆索股，节约资金超过5000万元。
