引江济淮一期工程去年年底实现试通水通航。滚滚长江水一路向北，途经数百公里，翻越江淮分水岭来到世界最大跨度通水通航钢结构渡槽——引江济淮淠河总干渠钢渡槽。这座可通航的世界级“水桥”是如何实现“河上有河”的？日前，“江淮牵手千年梦圆——行走江淮运河”大型融媒体采访团来到这里，感受这座“水桥”的通航奇观。
为什么要建世界级“水桥”
下午3时，采访团一行沿着蜀山泵站枢纽一路向北驱车半小时左右，便来到了位于肥西县高店乡、江淮分水岭北侧的引江济淮淠河总干渠渡槽。只见外观蓝色的钢结构渡槽宛如一条长虹横卧在江淮运河上，两条河道垂直相交又“江水不犯河水”，各自流淌，形成了一座“河上有河”可通水行船的“水上立交”奇观。
据介绍，引江济淮淠河总干渠钢渡槽采用三跨钢结构桁架式梁拱组合设计，主跨跨度达到110米，比世界著名的德国马格德堡水桥还要长3.8米，是目前世界上跨度最大的通水通航钢结构渡槽。为什么要建这样一座巨型“水上立交”？安徽引江济淮集团公司合肥建管处高级工程师孙贤福告诉记者，引江济淮航道和淠河总干渠在此交汇，淠河总干渠作为合肥和六安的重要供水渠道，比引江济淮航道高出30多米，要保证它们互不影响各自畅通，就需要建这样一座水上立交桥。
按照国内以往输水工程的经验，基本都是通过地下隧洞进行“下穿”输水。“但是引江济淮工程作为二级航道，它还要保证通航，所以只能设计出淠河总干渠从引江济淮运河上凌空而过的方案，渠水只能通过架设渡槽的方式过流，这样引江济淮和淠河总干渠就形成了‘河上有河’的立体交叉格局。”孙贤福说，在施工时，为了保障淠河总干渠通水不中断，必须将弓形的老输水渠道进行“截弯取直”，修建一座可通水行船的渡槽，待渡槽建成后，将原先的渠道改道渡槽。
设计“以小驮大”颠覆传统
站在桥面，可以看到清澈的淠河水在渡槽内缓缓流淌。渡槽总长350米，分左右两幅，其中钢渡槽全长246米。钢渡槽主跨跨度达到110米，为目前世界第一。渡槽设计流量150立方米/秒，设计水深4米，为Ⅵ级航道，可通行100吨级船舶。
孙贤福告诉记者，一般的行车桥梁，车重远小于桥重，是以大驮小。但是淠河总干渠渡槽承受着源源不断供往合肥的水，水重近4万吨，相当于约2万辆小汽车或25辆高铁列车的荷载，而桥重只有近2万吨，水重是桥重的2倍，是典型的以小驮大，可以说颠覆传统意义的。另外，淠河总干渠的水季节性变化较大，旱季和雨季，存在1万吨至4万吨的水重量变化，荷载变化很大。为此，淠河总干渠渡槽通过设计上承式拱桥，将大刚度的上桁架渡槽和抗压能力极强的下桁架拱桥相组合，形成桥梁的受力骨架，成功地解决了超级且可变水荷载问题。
“此外，设计成两幅也是既考虑到一幅荷载过大，又有个重要的作用，当一幅需要检修时，另外一幅还可以保持水流畅通，使供水不受影响。”孙贤福说。记者发现渡槽内壁不是平整光滑的，而是呈现波浪形。“渡槽内壁靠水一侧采用食品级不锈钢复合板，保证合肥市水源的水质安全。”孙贤福解释，正是创新设计复合波形钢板，可以更好地应对淠河总干渠旱、雨季水重量变化，缓冲压力。
施工大量采用机器人焊接
2021年5月1日，随着淠河总干渠渠水缓缓流入引江济淮淠河总干渠渡槽，引江济淮淠河总干渠渡槽充水试验成功，正式通水并具备通航条件。
如此大跨度的全焊接钢渡槽，施工难度之大可想而知。中国铁建大桥工程局集团有限公司引江济淮项目部工程部部长王豪告诉记者，设计上下部结构包括桥墩是混凝土，上部结构包括渡槽是钢结构，这对于工程来说是非常大的挑战。在焊接工艺上也提出了极高的要求，“整个工程用钢量约2.1万吨，规模空前，质量要求更是达到行业最高标准。”王豪说，钢构件大部分节点钢板的厚度都在60毫米以上，甚至达到80毫米，厚板焊接成为最大难点。
为了准确控制渡槽的安装线形，技术人员精确计算安装坐标，在支架上预设安装控制点及定位构件，安放三向千斤顶进行钢桁梁的细微调整，确保构件按照设计要求精准安装到位，最终误差不超过 1.5 毫米，同时，施工过程中大量采用机器人自动焊，消除了人为因素造成的误差。技术人员还探索实践钢桁梁组拼施工工法，以全焊钢结构焊接变形控制工法和不锈钢复合板波折板成型等一系列工艺技术，确保了工程安全高质量建设。
孙贤福表示，渡槽和引江济淮主河道的交叉施工问题也是难点之一，涉及到施工的先后顺序。此外，由于桥梁桁架整体结构刚度大、杆件之间空间位置关系复杂，经过技术、质量、安全等多方面比较，最终采用安装工程采用从两侧过渡墩开始，在跨中位置合龙的方案。
远远看去，全桥外观如雕梁画栋，一派新桥古韵风貌。据介绍，其灯光系统采用外冷内暖，槽中水体与波纹板碰撞又形成水流涟漪。同时，桥头分流岛上的监控塔采用水滴式的玲珑塔造型，呈现出水桥、水玲珑、水涟漪相伴而生的动感画面。
虽然通航并不是引江济淮淠河总干渠渡槽的主要功能，但渡槽可以通行100吨级小型船舶。直播结束后，记者受邀乘船体验了一番渡槽内航行的感觉。渡槽内碧波荡漾，时而有水鸟飞过，两岸风光旖旎。“目前正在进行渡槽两岸的绿化工作，未来这里也将成为市民的网红打卡点。”孙贤福说。
钢渡槽对焊接工艺有极高要求。
站在渡槽桥面上，远远望去便可见引江济淮二期合肥水源工程正在热火朝天的建设。据介绍，合肥水源工程拟从江淮沟通段与淠河总干渠渡槽交口的东北角采用箱涵取水，经泵站提水，采用箱涵输水至淠河总干渠，向滁河干渠（合肥供水）和潜南干渠进行补水，其建设内容为新建小庙提水站，含进、出口箱涵等。
“合肥水源工程规划输水总流量60m3/s，对合肥市的用水是一个很大的补充。”孙贤福说，它承担引江济淮向合肥市董铺水库、大房郢水库、众兴水库和淠河总干渠供水区范围的补水任务，并相机补充灌区水量和退还灌区被挤占的河道生态用水。
接下来，“江淮牵手千年梦圆——行走江淮运河”大型融媒体采访团将踏上行程的最后一站“东淝闸枢纽”。江汽集团成为此次活动的支持单位，旗下作为“高价值出行方案服务商”的瑞风汽车，也派出了中高端公商务MPV-瑞风L6MAX负责全程保障。
记者 刘旸 /文 余康生/图
