這座5885噸重的大橋，沒有橋墩！為什么卻比普通橋更堅(jiān)固？

官塘大橋，位于廣西柳州市城中區(qū)與柳東新區(qū)交界處江面，大橋橫跨柳江，水中不設(shè)橋墩，跨度達(dá)457米，整橋主線全長1155.5米，橋面由148根吊索與上方拱座相連。

2018年5月14日，柳州官塘大橋5885噸中拱段整體提升到位，標(biāo)志著大橋建設(shè)最大難點(diǎn)被成功攻克。

2018年10月4日，官塘大橋橋梁工程順利合龍。

2018年11月27日，柳州官塘大橋正式建成通車。

官塘大橋重5885噸，跨度457米，橋體卻一座橋墩都沒有，但是比普通的橋要穩(wěn)固很多，這是為什么呢？說來還要感謝我們的老祖宗的智慧，若沒有我們聰明的老祖宗發(fā)明拱橋結(jié)構(gòu)，可能也不會有今天的官塘大橋；沒錯官塘大橋是現(xiàn)代典型的拱橋。

現(xiàn)如今，人類的建筑科技已經(jīng)可以輕易地將大橋的跨度延伸至上千米，依靠堅(jiān)韌的鋼絲和扎實(shí)的橋墩，懸索橋和斜拉橋這兩種與傳統(tǒng)橋梁大相徑庭的現(xiàn)代橋梁幾乎可以跨越任何大江深谷。

一種傳統(tǒng)的橋梁形式——拱橋，卻并沒有隨之消失，而是以一種更加現(xiàn)代化的方式保存了下來，成為了比懸索橋和斜拉橋更加美觀、更加穩(wěn)固的一種橋梁形式。

官塘大橋蓮花大道，跨越柳江后接柳東新區(qū)路網(wǎng)，總投資11.7億元。它的結(jié)構(gòu)體系被稱為“有推力提籃式拱橋”，是全球第一大跨度有推力鋼箱拱橋、全球第九大跨度鋼箱拱橋。它在水中不設(shè)橋墩，整橋主線全長1155.5米，橋面由148根吊索與上方拱座相連。

為什么稱官塘大橋?yàn)楝F(xiàn)代拱橋？難道它與傳統(tǒng)拱橋有什么差別嗎？沒錯，它與傳統(tǒng)拱橋的差別差很多。

雖然，傳統(tǒng)拱橋與現(xiàn)代拱橋從受力模式上講是完全一致的。

拱形的結(jié)構(gòu)，可以將橋上豎直向下的荷載逐漸傳遞到兩岸，將其中一部分變成水平荷載。兩側(cè)的堤岸將拱橋左右夾住，拱橋受到的壓力就傳遞給了兩岸。這樣一來，拱橋不僅十分穩(wěn)定，而且在一定范圍內(nèi)是“越壓越穩(wěn)定”。這就是為什么許多古老的拱橋可以歷經(jīng)千年而不倒。這樣的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)代拱橋中也照樣保留了下來。

只不過，傳統(tǒng)拱橋的建筑材料是磚石等古典材料。它們只能抗壓，不能抗拉，而且強(qiáng)度很低。因此，道路只能鋪設(shè)在橋拱的上方。這一方面嚴(yán)重限制了拱橋的跨徑，另一方面也制約了拱的高度。拱太低，它將豎直方向荷載轉(zhuǎn)化為水平力的效率就很低，進(jìn)而大橋的總承載力也就很低。這就要求橋面必須有一定的高度，這又進(jìn)一步限制了拱橋的使用。

不過到了現(xiàn)代拱橋這里，這些問題都不再成為問題了。

現(xiàn)代鋼材既輕盈，又有很高的力學(xué)強(qiáng)度，無論抗壓還是抗拉都不在話下，更重要的是，那些用在懸索橋和斜拉橋上的鋼絲照樣可以用在現(xiàn)代拱橋上。它們的抗拉強(qiáng)度極高，可以達(dá)到普通鋼材的十倍，傳統(tǒng)磚石的數(shù)百倍之高。利用這些看似纖細(xì)的鋼絲，可以將通行的橋面板懸吊在橋拱的下方，橋拱的高度就不再受到限制了，可以盡可能地進(jìn)行形狀優(yōu)化，使得橋梁的受力達(dá)到最佳狀態(tài)。

現(xiàn)代拱橋還有一個好處，就是不必像懸索橋和斜拉橋那樣設(shè)置高聳的索塔。這些索塔動輒要上百米高，修建起來極其昂貴，而且索塔通常要坐落在水中才能將大橋的受力優(yōu)化至最佳。這不僅極大地增加了建筑成本，而且占用河道。

柳江的江面寬約500米，這個跨度采用懸索或斜拉橋并不經(jīng)濟(jì)；加之通航河道很是寶貴，若能全部讓出來，那就再好不過了。

這樣看來，提籃式拱橋應(yīng)用在這里可以說是再合適不過了。大橋可以做到一跨過江，水中不設(shè)橋墩，橋梁的承重全部集中于兩岸的拱座上。

小編第一眼看到這座橋的時候，覺得：這橋沒有橋墩，是不是就不用下水施工了？

事實(shí)證明我想的太美了，水下施工是逃不掉的。

雖然官塘大橋水中沒有橋墩，但要為頂升橋拱中段做準(zhǔn)備，水中施工依然不能少。

頂升橋拱的龐然大物必須保持穩(wěn)固，這就需要水中墩柱幫忙。水中墩柱共要打樁64根，支撐8個平臺。為了穩(wěn)固，每根樁都要深入巖層8米。根據(jù)吊裝的需要，每個平臺斜向上支出4根大鋼管，上部水平形成一個開花狀。

整個水中墩各部分加在一起，共計(jì)90米。為了在施工中保持正常通航，施工單位在河中間預(yù)留了一定寬度，讓船只能通過。待施工完成后，所有的水中臨時設(shè)備都要拆除，留下一個清清白白的河道供人們通航。

除了需要下水施工之外，還有比這更難的挑戰(zhàn)。這座現(xiàn)代化拱形橋，沒有那么容易建成。

拱橋的施工要從兩側(cè)開始逐漸修向中間，在這個過程中，一直到兩側(cè)拱在中間搭接形成整體之前，水平推力都完全無法形成。換句話說，兩邊的拱只要不搭在一起，就相當(dāng)于是懸在半空中，極其脆弱。如果兩側(cè)的懸臂伸得太長，就會發(fā)生過大的形變，以致于無法施工。

要對付這一難題，最好的辦法就是預(yù)先修好拱橋兩端不長的起始段，然后將拱橋最長的中段進(jìn)行整體頂升，直接將三者合龍為一。將重達(dá)5885噸的鋼箱拱中段整體向上提升67米，這是整個工程最大的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

針對這一重難點(diǎn)工程，工程專門組建了強(qiáng)有力的實(shí)施團(tuán)隊(duì)，采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的OVM液壓提升系統(tǒng)順利完成了此項(xiàng)工程。運(yùn)用計(jì)算機(jī)同步控制液壓提升技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程操作、監(jiān)控16臺500噸級提升千斤頂協(xié)同作用，將中拱段結(jié)構(gòu)整體提升67米。

整個過程的同步精度達(dá)10毫米，就位調(diào)整精度達(dá)毫米級。整個過程全自動完成，操作人員只需要根據(jù)監(jiān)控指令即可遠(yuǎn)程操控整個提升過程。

經(jīng)此一戰(zhàn)，官塘大橋建設(shè)團(tuán)隊(duì)的計(jì)算機(jī)同步控制液壓整體提升技術(shù)創(chuàng)下了整體提升高度（67.27米）、整體提升重量（5885噸）、提升拱肋跨徑（262米）三項(xiàng)“世界第一”的紀(jì)錄。

除了頂升施工外，建設(shè)團(tuán)隊(duì)還為官塘大橋提供了多種高質(zhì)量產(chǎn)品，包括整束擠壓式環(huán)氧噴涂鋼絞線吊索、磁通量傳感器索力監(jiān)測系統(tǒng)、橡膠支座、伸縮縫、臨時系桿錨具、橋面吊機(jī)等等，都是施工中的高難度工序工藝。

橋拱的合龍對精度要求極高。大橋看起來很大，四百多米長的拱，安裝精度卻必須要達(dá)到毫米級。焊接中錯開幾個毫米，就會對整個橋拱的受力造成較大的改變，進(jìn)而危害大橋的安全。

對精度要求很高的還不僅僅是橋拱，橋拱下面由鋼絲懸掛著的橋面板在拼裝中也對精度有著較高的要求。

與整體頂升的橋拱不同，橋面箱梁是細(xì)分成數(shù)百個節(jié)段，再依次吊升拼裝的。柳州官塘大橋鋼箱梁為單箱單室扁平流線型全焊鋼箱梁，全橋鋼箱梁劃分為無索區(qū)和有索區(qū)鋼箱梁，每個節(jié)段最大吊重245噸。對于直接懸吊在吊索上的“有索區(qū)”梁段，采用2臺橋面吊機(jī)由水中駁船提升至設(shè)計(jì)橋位，精調(diào)實(shí)現(xiàn)就位安裝的施工方法；而對于那些兩個有索區(qū)梁段之間夾著的無索區(qū)鋼箱梁，則采用雙浮吊吊裝至拖拉支架上，千斤頂張拉實(shí)現(xiàn)鋼箱梁滑移就位的施工方法。

鋼箱梁都是預(yù)先在廠家進(jìn)行生產(chǎn)成型，隨后運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行拼裝的。在現(xiàn)場，只需要將橋段吊裝到制定位置，再由專業(yè)焊工進(jìn)行焊接即可。這使得其施工進(jìn)度極快，僅用了短短97天，東西跨越了462米的鋼箱梁橋面就修建完成。這種施工方式雖然對生產(chǎn)和安裝精度要求高，但卻極大地提高了施工效率，大大提前了橋梁的通車時間。

柳州是西南地區(qū)的工業(yè)重鎮(zhèn)，在柳東新區(qū)布局了上汽通用五菱、東風(fēng)柳汽兩大整車基地，集聚聯(lián)合電子、耐世特等世界500強(qiáng)企業(yè)。柳州市官塘大橋的通車，將解決河?xùn)|北片區(qū)與柳東新區(qū)的交通瓶頸，緩解交通壓力。

官塘大橋用于連接老城區(qū)與柳東新區(qū)的三門江大橋上下班高峰時段擁堵嚴(yán)重問題，河?xùn)|北片區(qū)與柳東新區(qū)的交通瓶頸，將會在蓮花大道與官塘大橋建成后得以解決，屆時，從河?xùn)|區(qū)到達(dá)柳東新區(qū)駕車只需要10分鐘便可到達(dá)，將極大程度將新老城區(qū)聯(lián)系起來。

同時，官塘大橋的建成也標(biāo)志著我國的現(xiàn)代拱橋工藝已經(jīng)達(dá)到了爐火純青的地步。

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