穿越地球裂縫 花江峽谷大橋結合科技成就「超級工程」

花江峽谷大橋成功合龍。(新華社)

從多普勒激光雷達探測,到北斗動態精準定位、數字拼裝和智能運輸等先進技術的運用,花江峽谷大橋的建設頗具科技含量,堪稱「超級工程」。

2025年1月17日14時20分,貴州六安高速花江峽谷大橋順利合龍。大橋全長2890米,主橋跨徑1420米,橋面距水面高度625米,相當於200多層樓高,建成後將成爲新的世界第一高橋。在工程技術上,花江峽谷大橋還創下多個世界紀錄;在民生方面,今年下半年正式通車後,從六枝到安龍車程將從2小時縮短至2分鐘,即可穿越被稱爲「地球裂縫」的花江大峽谷。

綜合大公報、貴州日報天眼新聞報導,花江峽谷大橋位於多山的中國西南省份貴州境內,地處安順市關嶺布依族苗族自治縣與黔西南布依族苗族自治州貞豐縣交界處。建設中的花江峽谷大橋宛若一架天梯,飛架於花江大峽谷之上,是一座行經橋面猶如走在雲海之上的世界級工程。

花江峽谷大橋宛若一架天梯,飛架於花江大峽谷之上,是一座行經橋面猶如走在雲海之上的世界級工程。(視頻截圖)

花江峽谷大橋是貴州六枝至安龍高速公路的控制性工程,由貴州交通投資集團有限公司投資建設,完全由中國自主設計、自主施工,並使用國產建材。

誤差僅在毫米之間

世界第一高橋山區第一跨帶來的不僅僅是光環,對於建設者來說更多是嚴峻的考驗。要在超過600米的高空進行吊裝作業,拼接重達200噸以上的鋼桁樑節段,誤差必須嚴格控制在毫米級別。花江峽谷大橋纜索吊跨度佈置爲221米+1420米+460米,纜塔最大高度爲262米,纜吊跨度是目前世界之最。

「大橋橫跨北盤江,山高谷深,不具備垂直運輸條件。爲了完成鋼桁樑吊裝,我們配備了目前世界最大跨度的纜吊系統。」承建單位貴州橋樑集團第三分公司總工程師、六安8標項目經理吳朝明說,整個纜吊系統由運輸、吊裝、智慧監控等系統組成,有效解決了吊裝跨徑大、吊裝重量重等技術難題。

吳朝明表示,這一套由項目團隊自主研發的第四代智慧纜索吊裝系統,具備可視化、自動化、智能化的監控功能。在主塔下方設置了智慧控制中心,全橋設置了30餘套高清攝像頭及各類監測傳感器,通過高清大屏幕,可對吊裝過程中的索力、位移、捲揚機健康情況進行實時可視化、自動化、智能化監測、自動預警。

整個纜吊系統由運輸系統、吊裝系統、智慧監控系統等主要系統組成。吊裝順序總體爲從跨中分別依次向兩主塔方向對稱吊裝,最後在安龍岸蕩移架設合龍。在吊裝控制室裡,30歲的申永秀操作吊裝控制設備時說,「既輕鬆又不復雜,只要細心就能操控。」

施工工人在花江峽谷大橋的橋塔上吃通過塔吊從地面送上來的午餐。(新華社)

作爲一座世界級橋樑,其建造難度可見一斑。在花江峽谷大橋主纜架設過程中,項目團隊創新施工工藝,以科技賦能建設工作創新。「花江峽谷大橋作爲跨越山區深切溝壑的大跨徑鋼桁樑懸索橋,屬於典型的柔性結構。風對橋的建設乃至建成後的運營影響巨大。」項目工程科負責人說道。

爲保證大橋的抗風安全性,在施工前期,項目還與同濟大學聯合開展風環境研究,應用多普勒激光雷達獲取橋位區域的風速、風向、風攻角等海量風場數據,開展風洞實驗,找到最優的結構形式和抗風措施。

除了與風的對抗以外,在主纜架設過程中,花江峽谷大橋建設團隊還與精度較勁,首度引入了北斗系統,精準定位主纜建設三維絕對位置,將基準索股架設誤差控制在了毫米級,在索股中植入「神經系統」智慧索股,實時掌握橋樑主體安全情況,並配套除溼系統,有效防止主纜腐蝕,延長使用壽命。

「除了常規的功能配置外,花江峽谷大橋智慧纜吊系統增加了視頻監控點、主要風險點全天候監控、北斗精準定位、纜索吊全自動控制系統(一鍵吊裝)等功能,有效保證了整個吊裝過程安全可控。」吳朝明說。其中,首次採用「北斗系統」精準定位,進一步提高了施工精度及大橋「智慧」程度。

隨時幫主纜做健檢

此外,「花江峽谷大橋採用的是標準抗拉強度≧1960MPa的鍍鋅鋁鎂稀土合金鍍層主纜鋼絲,相較傳統鋼絲具有更優越的耐腐蝕性和抗疲勞性。」吳朝明表示,鎂元素具有抗潮溼屬性,不僅能夠與貴州多雨的氣候特徵相適應,還能修復鍍鋅層表面裂紋,增強鋼絲強度的同時,大幅提升大橋主纜結構安全。更高強度、更強耐久性的主纜鋼絲,牽起了花江峽谷大橋的「脊樑」。根據數據測算,花江峽谷大橋每根主纜承載能力可以達4萬噸。

1月17日14時20分,隨着最後一段重約215噸的鋼桁樑精準吊裝至指定位置,橋樑主體結構施工的重要組成部分─共分93個節段、樑段總重2.1萬餘噸的鋼桁樑吊裝工作全部完成。

自2022年1月開工建設以來,大橋建設團隊克服地形複雜、氣候多變等困難挑戰,接連完成兩岸橋塔封頂、主纜架設完成等重要施工節點,總體施工進度已達94%。

一名工人在貴州六安高速公路花江峽谷大橋旁眺望。(新華社)

大橋建設過程中,融入了諸多創新技術與突破性進展,截至目前,該項目已獲授權發明專利6項,實用新型專利3項,已獲省級工法7項。其中,爲給大橋主纜做「健康監測」,工程引入了一套「神經系統」,通過將傳感裝置嵌入主纜索股內部,成功實現了懸索橋智慧健康監測的創新突破。

貴州交投集團黨委委員、副總經理韓洪舉表示,該智慧纜索通過傳感裝置,實時監測纜索的應變和受力狀況,從而對橋樑主體的安全性進行評估。它能追蹤地震或強風等自然災害對橋樑可能造成的受力變化,併發出預警,爲大橋的維護和保養提供精確的受力數據。

橋旅3.0 橋上吸引力+橋下生產力

在建的未來世界第一高橋已於2025年1月27日順利合龍,不僅標誌着工程向前邁出了堅實一步,當地計劃圍繞該懸空近300層樓高的大橋開展橋旅融合項目,將其打造爲旅遊新地標。花江峽谷大橋將通過建設「橋樑觀光+橋樑運動體驗+旅遊服務」一體的橋旅融合綜合體,打造貴州橋旅3.0,激活周邊旅遊資源一同發展。

「花江峽谷大橋橋體本身就具有極高的景觀價值。」大公報報導,貴州交投所屬六安項目公司黨支部書記、董事長陳飛在合龍當日表示,大橋橋樑結構壯觀,充滿力學之美,與周邊環境和諧共生,將成爲一道獨特而又充滿震撼力的美麗風景線。

花江峽谷大橋景觀壯麗。(新華社)

「世界橋樑看中國,中國橋樑看貴州。圍繞貴州境內世界級的橋樑,理應打造世界級的橋旅融合項目,吸引來自全世界各地的遊客前來觀光體驗。」貴州省交通宣傳教育中心主任蕭子靜如是說。

大橋的橋旅融合項目還打破高速公路服務區的封閉性,大橋將配套建設「花江峽谷·雲渡服務區」,圍繞「橋遇三疊紀,雲渡花江水」這一主題,以「地球裂縫」──花江大峽谷自然風光爲依託、三疊紀古海洋遺址爲文脈來開展橋旅融合創建。

通過旅遊公路與周邊旅遊資源互聯互通,利用高速公路的交通優勢和花江峽谷大橋的資源優勢,結合地質資源、峽谷資源、古寨文化、民族風情、紅色文化和奮鬥精神,「橋上做吸引力,橋下做生產力」,共同打造世界級橋旅融合發展模式新典範。

另據新華網報導,近日,花江峽谷大橋的投資建設單位——貴州交通建設集團有限公司已發佈招商公告,面向全球公開招募項目投資人,以用於開發橋旅融合項目。

根據公告,花江峽谷大橋橋旅融合項目以大橋近旁的雲渡服務區爲中心景區,項目總用地面積達268.17畝,服務區涵蓋酒店、觀光服務樓、收費站房、體旅項目等。從擬佈局的業態來看,主要有崖壁飛拉達、山地速降滑車、飛躍峽谷滑索、空中咖啡廳等。

據悉,花江峽谷大橋周邊三疊紀古海洋生物遺址等旅遊資源富集,部分旅遊設施與大橋同步規畫、同步建設,此前已規畫了星空露營區、橋塔觀光電梯、塔頂星空水吧、桁樑觀光廊道等業態項目。貴州省交通運輸廳副廳長、總規畫師馮偉表示,要「突出『奇觀·奇幻·奇趣』,打造全國橋旅融合新典範、世界峽谷極限運動聖地。」。

馮偉說,當地將深入挖掘橋在全省旅遊產業化中的特殊定位,用好世界級資源,對標世界級標準,努力把貴州橋打造成世界級旅遊標識,共同做好橋旅融合大文章。

另據貴州日報天眼新聞報導,當地有不少旅遊業者期盼花江峽谷大橋未來能帶給他們觀光商機。比如,回鄉創業的林國權,在小花江景區經營民宿,在貞豐縣平街鄉土生土長的他,得知大橋即將建成,去年就回到家鄉開起了民宿。

小花江民宿在去年十一假期期間生意火爆。(取材自貴州日報天眼新聞)

花江峽谷大橋下的民宿。(取材自貴州日報天眼新聞)

淳樸的布依風情、色彩斑斕的花果園林,清澈湛藍的獨立泳池......隨着花江峽谷大橋的建設,林國權的民宿夢也從圖紙變成現實。去年十一假期,林國權的民宿開始試營業,15個房間正常入住,節假日人來人往,林國權還計劃後期將民宿規模擴展至50個房間左右。

「我在五星級大酒店做13年廚師,真心想把美味傳遞給每一個來玩的遊客。」有了廚藝加分項,民宿還拓展了餐飲、燒烤,最多可接待200人。

未來,報導指出,花江峽谷大橋將通過建設「橋樑觀光+橋樑運動體驗+旅遊服務」爲一體的橋旅融合綜合體,努力打造貴州橋旅融合3.0樣板,激活周邊旅遊資源一同發展。