世界第一高橋的“貴繩智慧”
9月28日,橫跨貴州花江大峽谷的世界第一高橋——花江峽谷大橋正式建成通車,將兩岸通行時(shí)間從2小時(shí)縮短至2分鐘,創(chuàng)造了“天塹變通途”的奇跡。“貴繩智慧”在大橋上得以充分展現(xiàn)。

花江峽谷大橋全長(zhǎng)2890米,主跨徑1420米,橋面距水面垂直高度625米,被譽(yù)為“橫豎”都是第一的世界級(jí)橋梁。大橋的上部構(gòu)件,包括主纜索股、吊索、纏繞絲、貓道繩、扶手繩、施工繩等,均來自貴州鋼繩。
高強(qiáng)度鋼絲:筑牢橋梁“生命線”
花江峽谷大橋坐落于被稱為“地球裂縫”的花江大峽谷之上,兩岸最窄處僅300米,地勢(shì)險(xiǎn)峻,且氣候多變,前一秒還是微風(fēng)輕拂,下一秒就可能因“峽管效應(yīng)”驟變?yōu)?0級(jí)以上的強(qiáng)風(fēng),瞬時(shí)風(fēng)力甚至可達(dá)14級(jí)。
為適應(yīng)復(fù)雜多變的極端環(huán)境,同時(shí)兼顧輕量化建造需求,貴州鋼繩按照設(shè)計(jì)要求研發(fā)超高強(qiáng)度主纜鋼絲,實(shí)現(xiàn)主纜材料的新突破。
“從原材料的選擇,到機(jī)械性能的保障;從工藝的優(yōu)化、工藝參數(shù)的確認(rèn),到樣品試驗(yàn)、小批量試制、批量生產(chǎn),我們歷經(jīng)了長(zhǎng)達(dá)一年的技術(shù)攻堅(jiān),最終成功研制出2000兆帕級(jí)超高強(qiáng)度鋼絲?!辟F州鋼繩股份有限公司纜索工程公司總經(jīng)理駱治安說道:“這些鋼絲全部通過了嚴(yán)苛的疲勞試驗(yàn),性能優(yōu)良,為橋梁高品質(zhì)建造奠定了基礎(chǔ)?!?/strong>
相較于以往鋼絲,這款超高強(qiáng)度鋼絲具有三大顯著優(yōu)勢(shì)。一是強(qiáng)度特別高。鋼絲直徑僅5.7毫米(與筷子頭相當(dāng)),但單根鋼絲卻能輕松吊起5噸的重量,相當(dāng)于三臺(tái)小轎車的總重。二是長(zhǎng)度、精度控制要求高。大橋全長(zhǎng)兩公里多,按照一般標(biāo)準(zhǔn),鋼絲精度允許有兩個(gè)拳頭寬的誤差,但最后實(shí)際誤差不足一個(gè)拳頭,精度達(dá)到了1/20000以上。三是耐腐蝕性能要求特別高。橋梁建設(shè)作為百年工程,主纜一旦安裝便無法更換。此次采用的鋅鋁鎂多元合金防腐技術(shù),使主纜耐腐蝕性能較以往產(chǎn)品提高了3倍以上,有效保障了百年工程的使用壽命預(yù)期。
花江峽谷大橋使用鋼絲總數(shù)達(dá)39494根,首尾連接起來超過了10萬公里,可繞地球赤道兩圈半。作為橋梁的“生命線”,為了確保每一根鋼絲都參與受力,在制造過程中,貴州鋼繩專門制定了高于國家標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn),使各項(xiàng)性能指標(biāo)得到有效保障,在長(zhǎng)度精度方面實(shí)現(xiàn)了把標(biāo)準(zhǔn)有效誤差縮小一半的目標(biāo)。
智慧主纜:為大橋植入“神經(jīng)系統(tǒng)”
花江峽谷大橋總重4萬噸,相當(dāng)于2萬輛轎車的重量,幾乎所有承重都依靠?jī)筛骼|。為了保障這項(xiàng)百年工程的安全,在使用期間,需要不間斷地對(duì)主纜的受力、溫度、濕度等進(jìn)行檢查,隨時(shí)掌握它的健康狀況。
傳統(tǒng)的監(jiān)控方法是用測(cè)量?jī)x器測(cè)變形,再通過變形來反推主纜的受力變化,相對(duì)比較復(fù)雜。而智慧主纜則是通過在索股中心植入如頭發(fā)絲般粗細(xì)的光纖光柵,實(shí)現(xiàn)主纜鋼絲應(yīng)力應(yīng)變、溫度、濕度的在線監(jiān)測(cè)與即時(shí)安全預(yù)警,猶如為大橋裝上了“神經(jīng)系統(tǒng)”。
然而,在此前的光纖光柵傳感技術(shù)應(yīng)用中,大多是幾十米或數(shù)百米,還沒有達(dá)到過千米的量級(jí)?;ń瓖{谷大橋主纜索股長(zhǎng)達(dá)2380米,如何解決超長(zhǎng)光纖的光信號(hào)衰減以及抗壓、抗折問題?貴州鋼繩技術(shù)團(tuán)隊(duì)迎難而上,通過技術(shù)攻關(guān),增強(qiáng)了光纖的抗外部干擾能力。同時(shí)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行有效管控,攻克了智慧纜索長(zhǎng)距離大落差牽引工藝等技術(shù)難題。
2024年7月19日,花江峽谷大橋最后一根智慧主纜成功架設(shè),標(biāo)志著世界第一高橋成功裝上了“神經(jīng)系統(tǒng)”,實(shí)現(xiàn)了智慧賦能。
大橋效應(yīng):化身區(qū)域發(fā)展“新引擎”
2000兆帕級(jí)超高強(qiáng)度鋼絲、智慧主纜等創(chuàng)新成果在花江峽谷大橋上的成功應(yīng)用,不僅將“貴繩智慧”展現(xiàn)得淋漓盡致,更為大橋發(fā)揮區(qū)域發(fā)展“新引擎”作用提供了重要保障。
花江峽谷大橋不僅是交通樞紐,更是國內(nèi)首個(gè)集“橋梁觀光+橋梁運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)+旅游服務(wù)”于一體的橋旅融合綜合體。通過在橋塔頂部設(shè)置觀光平臺(tái)、在錨碇區(qū)打造橋梁科技體驗(yàn)中心、利用鋼桁梁空間設(shè)置高空跑道和蹦極等項(xiàng)目,將單一的交通設(shè)施升級(jí)為多維度的旅游目的地,預(yù)計(jì)年接待游客超百萬人次,有效帶動(dòng)沿線民宿、餐飲、文創(chuàng)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
更重要的是,花江峽谷大橋加速了貴陽、安順、黔西南城市群的資源互通與產(chǎn)業(yè)協(xié)同,為貴州融入西部陸海新通道建設(shè)注入了強(qiáng)勁動(dòng)能。它以其世界級(jí)的工程形象和豐富的旅游業(yè)態(tài),吸引著全球的目光,極大地提升了貴州“世界橋梁博物館”的知名度和影響力,吸引著更多國內(nèi)外游客和投資者關(guān)注貴州、走進(jìn)貴州,為貴州高質(zhì)量發(fā)展提供了重要支撐。
(文:周麗娜)
圖片:王嶸 陳才 查琳 貴州交建集團(tuán)
編校/一審:查 琳
二審:王 恒
三審:劉 兵

