橋梁百科：池州長江大橋（Chizhou Yangtze River Bridge）是中國安徽省境內連接池州市與銅陵市的過江通道，位于長江水道之上，是安徽省“五縱九橫”高速公路網中“縱三”濟南－祁門高速公路的重要組成部分。池州長江大橋于2014年12月30日動工興建；于2019年4月2日完成主橋合龍工程，大橋全線貫通；于2019年8月31日通車運營。池州長江大橋南起池州西收費站，上跨長江水道，北至安徽省347國道互通收費站；線路全長5.818千米，主梁總長1448米；橋面為雙向六車道高速公路，設計速度為100千米/小時；項目總投資66.13億元人民幣。
8月31日，二航局、中交路建承建的安徽省第一跨度池州長江公路大橋建成通車。大橋位于中國四大佛教圣地九華山腳下，連接銅陵市樅陽縣和池州市。遠遠望去，大橋南北主塔好似一雙潔白碩大的“佛手”屹立于江中。池州長江大橋是安徽省“五縱九橫”高速公路網規劃中“縱三”——濟祁高速的控制性節點工程。大橋全長約5.8公里，采用雙向六車道標準，設計時速100公里，為不對稱混合梁雙塔雙索面斜拉橋，主跨828米，在國內同類型橋梁中跨度位列第四。大橋通車后，樅陽到池州車程由原來的一個半小時縮短至30分鐘。佛教圣地九華山腳下，昔日兩岸隔江相望，如今天塹變通途。
作為交通運輸部科技示范工程，建設團隊結合安徽省池州市九華山特殊地域文化，按照設計和施工高度融合的理念，在塔柱上應用了“皮膚功能混凝土”和“新型鋼橫梁集聚錨”新技術，為國內首創，并在基樁工程中大面積使用“根式灌注樁”技術，打造品質工程。最終成型的塔柱形似佛手，6顆球形鋼橫梁猶如佛珠，呈放射狀的108根集束拉索寓意佛光。大橋整體造型生動，科研創新與文化藝術交相呼應，內涵與顏值共存。
匠心獨具，攻克“皮膚功能混凝土”技術
池州長江大橋跨江主通航孔橋為主跨828米的不對稱混合梁雙塔斜拉橋。大橋南主塔高約243米，北主塔高約237米。為了克服施工期與營運期不利的水域環境對橋塔耐久性和美觀性的影響，中交建設團隊依據仿生學“皮膚效應”理念，在大橋塔身上首次引入“梯度功能混凝土”，俗稱“皮膚功能混凝土”。
這項新技術通過連續改變材料組分和結構，消除了內部組分界面，緩和了界面應力，形成了性質和功能呈梯度變化的新型非均質復合混凝土材料，大大提升了塔柱混凝土的耐久性、抗裂性能和觀賞性，使塔柱混凝土施工質量和水平達到一個新的高度，填補了我國在“皮膚功能混凝土”領域的空白。
主塔內外層采用不同性能混凝土的復合技術，內部為普通混凝土，外部為36厘米厚的“皮膚功能混凝土”。“其中，北主塔共澆筑‘皮膚功能混凝土’5500余方，普通混凝土近3萬方。與普通混凝土相比，‘皮膚功能混凝土’看上去更白，觸感也較為‘細膩滑溜’，像人的皮膚一樣。”二航局池州大橋項目北主塔施工負責人李向陽介紹。
“皮膚功能混凝土”技術此前毫無可借鑒經驗，研發過程并非一番風順。中交路建池州長江大橋項目負責人刁先覺表示，項目團隊深入開展技術創新，通過600多組配比試驗、30余次方案討論、20余次工藝驗證，順利攻克多項關鍵技術難題。
在施工過程中，項目團隊通過配備兩套拌和系統，用兩種攪拌工藝對黑白兩種混凝土進行拌和，澆筑過程中用鋼絲網對內外層混凝土進行分隔，采用“多點平衡布料系統”和“雙布料同步澆筑”工藝，創造性地解決了“黑白混凝土界面處融合難、強度不一致、兩種混凝土澆筑速率不匹配”難題，全面提升了混凝土的力學性能、抗裂性和耐久性等品質。
精益求精，首創“鋼橫梁集聚錨”技術
據二航局項目負責人何文宗介紹，一般大橋的斜拉索是錨固在主塔上部的混凝土索塔上，而池州長江大橋采用國內首創的鋼橫梁集聚錨錨固工藝。大橋鋼橫梁為箱形結構，單個鋼橫梁最大重量達315噸，分4塊進行吊裝。由于鋼橫梁體積龐大、安裝空間狹小、工序復雜且安裝精度要求極高，同時吊裝施工集“新、高、重、難”于一體。
遙望大橋，主塔兩上塔柱之間通過6道鋼梁連接，108根斜拉索分6組集合，分別依次從6顆琉璃黃色鋼球中穿過，錨固于上塔柱六道鋼橫梁上，整體呈放射狀伸向橋身。從150多米到220多米高空穿出的金色拉索，猶如“萬道佛光”，普照在八百里皖江上，陽光下熠熠生輝，氣勢非凡。
“以往的斜拉橋，承載整個橋面重量的拉索都是獨立且分明的。但池州大橋不同，它的索分成了6組，每一組都從同一處出發，到達橋面。”二航局項目總工尚龍介紹道。“這樣的集聚錨斜拉索工藝是國內首創，絕不是為了彰顯個性，是有科學道理的。”
傳統斜拉橋如同懷抱大石的人，手臂是拉索，連接著橋面和主塔。“臂膀”抱久了石頭，自然酸痛不已。可混凝土的特性是抗壓而不抗拉，過大的拉力會造成裂痕，進而影響使用壽命。池州長江大橋創新使用集聚錨技術，“數根拉索集中到一處，拉力經由球形鋼橫梁，傳遞給連接主塔的數百根高強錨桿。錨桿就如同掛衣桿，勾住橫梁化拉力為壓力，讓主塔更堅實。”尚龍解釋道，這樣有效避免了傳統施工中主塔被拉伸的困擾。
刁先覺表示，鋼橫梁結構復雜、工序繁瑣，僅單個鋼橫梁的高強螺栓就達10960個，拼接板達248塊，單塊連接板螺栓數量最多達到600個，單側錨固拉桿數量達到168根、單根錨桿重量達309千克；利用大型塔吊進行超高空、大噸位和大塊件吊裝作業，安全風險極高；再加上安裝精度要求高，平面位置、高程允許偏差均須控制在2毫米以內。項目團隊超前策劃、精心施工，通過高強度螺母將塔柱與鋼橫梁兩端錨固在預埋的混凝土塔柱鋼錨板上，確保了整個上塔柱的結構穩定。
除此之外，中交路建在池州長江大橋引橋基樁建設中，首次大面積使用了“根式灌注樁”技術，全面提升了基樁的穩定性和承載力，并形成了包括理論、設計、施工、裝備和檢測等成套的技術成果。《根式鉆孔灌注樁基礎施工工法》獲評安徽省省級工法，《系列根式基礎成套技術》獲評中國公路學會科學技術特等獎，為根式基礎在橋梁、港口、海洋風電等領域的應用提供了有益借鑒。
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