五峰山长江大桥总设计师揭秘高铁如何飞驰悬索桥

五峰山长江大桥（强国拍客朱武江摄）

12月11日，连淮扬镇铁路淮镇段暨五峰山长江大桥即将开通运营。列车穿过的五峰山长江大桥是连淮扬镇铁路的关键控制性工程，也是目前世界上跨度最大、运行速度最快、运行荷载最重的公铁两用悬索桥。开通运营前夕，新江苏对话全国工程设计大师、中铁大桥勘测设计院集团副总工程师、五峰山长江大桥总设计师徐恭义，听他讲述这座包揽三个“世界之最”的大桥如何建成。

五峰山长江大桥（中铁大桥勘测设计院供图）

苦心孤诣五十载，匠心逐梦十五年

五峰山长江大桥以江苏省铁路集团为主投资，由国铁集团上海局集团负责建设管理、中铁大桥院设计、铁科院和大桥院联合体监理、中铁大桥局施工。

江苏省内已有南京长江大桥、沪苏通大桥等，为什么还要在镇江再建一座五峰山长江大桥？

“设计这座大桥是根据国铁集团总体规划，进一步完善华东铁路网布局，满足铁路过江交通功能的需求。”徐恭义说，一直以来，江苏缺乏一条从南到北贯穿主干方向铁路“主骨架”，但长江如天堑，很难跨越。早在半个世纪前，规划全国铁路主干路网时就为在江苏中部建一座横跨长江南北的大桥预留了桥位。“当时因为经济实力和技术能力达不到，我们只能先在长江水深较浅、实施相对容易的地方修桥。因此，很多铁路不得不从南京、安徽等上游地区绕行。”

改革开放后，中国的工业基础、经济能力、科学技术获得长足进步，五峰山长江大桥的建设也被提上日程。十五年前，徐恭义团队按照铁路主管部门的要求，与路内专家一道，共同谋划技术可行的铁路过江建设方案。

“首先要根据交通功能来研究设计方案的可行性，包含经济适用性、技术是否成熟、造价是否合理、运维是否方便，同时兼顾水文地质条件是否适宜、线路衔接和桥位选址是否恰当等等。”徐恭义说，建桥是一项综合性大工程，考虑好方方面面的制约因素，寻求最合理、适宜的方案，建设团队不断优化方案，最终被国铁集团敲定了五峰山长江大桥的实施方案。

空间桁架破难题，悬索桥上跑高铁

“直到现在，修建跨度超千米的高速铁路悬索桥，在国际上都没有先例。”徐恭义表示，五峰山长江大桥是连镇铁路、京沪高速公路南延的关键控制性工程，上有8车道公路，下有4线铁路，作为一座世界级大跨度、重荷载、高速度的公路铁路两用悬索桥，面临的技术挑战很多，压力前所未有。

“要实现1092米的跨越，担负如此之多公路和铁路荷载，悬索桥技术上最具优势。”但中国高速铁路运行速度快，对道路平稳性要求高，而悬索桥属于典型的柔性桥梁结构，在车辆作用、温度作用和风力作用下都很容易变形，也很容易引起桥体晃动，从而影响正常行车。这些难题在国际领域都是令人望而却步的。

怎么解决长跨度和高稳定性的矛盾，让高铁平稳安全地穿过悬索桥？“那就只能把桥设计的更‘硬朗’。利用空间桁架可以从结构上将原来扁平的桥梁结构变得立体化，这种构造能够使桥梁在车辆和风作用下的稳定性得到显著提高，再在跨中、主塔、边墩、辅助墩等部位设置不同方向的支承，‘桥梁’就被牢牢地约束、稳稳地‘抱住’，缓冲了荷载作用下可能产生的大幅度晃动，从而提高桥梁的平稳性和舒适度。”徐恭义说。

这座超级悬索桥工程，除了中国自主设计之外，所采用的一系列新结构、新材料、新工法、新工艺、新技术、新装备，都是依靠国内企业自主生产独立完成，技术上拥有完全独立的知识产权。已获得50余项专利。其中，大桥北岸锚碇采用大型沉井基础，沉井纵向长100.7m，横向宽72.1m，竖向高56m，面积超过一个标准足球场，是世界上最大面积的桥梁沉井基础。

高铁试运行（中铁大桥勘测设计院供图）

天堑变通途，加速长三角交通一体化

五峰山长江大桥飞架长江南北，镇江段长江两岸天堑变通途。徐恭义表示：“有了这个桥，南来北往的车可以从这里直接过江，不用绕行拥挤到南京，运行速度更快、距离更近。”

五峰山大桥的建设不仅实现连云港到镇江等的高铁直达，还将连淮扬镇高铁经过的部分县市与上海、杭州等长三角的中心城市无缝对接，加速长三角交通一体化。

徐恭义说：“虽然我们在江苏境内修桥，实际上是考虑全国交通网络的整体布局。这座大桥的修建，不仅完善了江苏的基础设施，也为全国铁路网的完善奠定了基础。”

在五峰山长江大桥建成之前，就有业内人士表示，建成后的大桥将填补世界高速铁路悬索桥、中国公铁两用悬索桥和中国铁路悬索桥三项空白，并在国际范围率先建立起中国高速铁路悬索桥的设计方法、计算理论和相关技术标准。

五峰山大桥的建成体现了中国桥梁人的胆识，凝聚了所有建桥人几十年的心血，实现了一代代桥梁人的“筑桥梦”，徐恭义说：“这个梦能在我们这代人手上变成现实，是一件很荣幸和自豪的事。”