中國(guó)
橋梁網(wǎng) （作者 王伯惠）俄羅斯為了準(zhǔn)備2012年在海參威舉辦亞太經(jīng)合高峰會(huì)議，特修建從海參威的納熱莫夫（Nazimov）半島跨越東博斯普魯斯海峽到會(huì)議地點(diǎn)羅斯基（Rossky）島的
斜拉橋。那里原來(lái)只有一個(gè)渡口聯(lián)通，該橋的修建是開(kāi)發(fā)那片原始領(lǐng)土交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要一環(huán)，并對(duì)遠(yuǎn)東地區(qū)提供空間和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前景。
該橋于2008年三季度開(kāi)工，預(yù)計(jì)2012年二季度完成，雖然它的主要參數(shù)舉世無(wú)雙，但將在破紀(jì)錄的43個(gè)月內(nèi)建成。主橋采用
斜拉橋，中跨1104m，建成后將為世界第一大跨
斜拉橋（主跨大于我國(guó)1088m的蘇通橋16m）。
2011年春，中國(guó)幾個(gè)單位曾組團(tuán)去參觀(guān)，因同時(shí)要參觀(guān)東歐四國(guó)，故未去海參威現(xiàn)場(chǎng)，而是在莫斯科聆聽(tīng)了工地來(lái)人的介紹。深圳瑞林技術(shù)公司陳懋芳總工參加了該團(tuán)，并帶回了一些俄（英）文資料，茲根據(jù)這些英文資料翻譯梳理成本文，供國(guó)內(nèi)有關(guān)人員參考。
1、設(shè)計(jì)概述
1-1 橋位自然條件及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
海峽最窄寬度：1460m
通航水深：50m
極端氣候條件：氣溫：-31℃～+37℃
暴風(fēng)速度：36m/s
暴風(fēng)雨浪高：6m
冬季冰厚：70cm
地震烈度：8.1度
道路寬度：21m
車(chē)道數(shù)：2*2=4
通航凈高：70m
通航船舶：排水60000噸海輪。
1-2 橋跨布置
采用單跨跨越水深50m的海峽，陸側(cè)先填海堤150m左右，作為半島的延伸，在其前端設(shè)置索塔（圖2），島側(cè)在離岸240m左右先在鋼圍堰內(nèi)做基礎(chǔ)（圖3），待樁基與護(hù)壁完工后，再填海堤與島岸相連（圖4）。這樣將寬1460m的水面壓縮到1104m，且可保護(hù)墩臺(tái)不受沖刷和冰、船的撞擊。
主跨采用鋼箱梁，兩岸填海后邊跨就可在陸上建筑。邊跨采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁5跨連續(xù)，每側(cè)長(zhǎng)384m，（中邊跨比0.348），形成設(shè)計(jì)總長(zhǎng)1872m（實(shí)體總長(zhǎng)1885.53m）對(duì)稱(chēng)于中線(xiàn)的主橋：60+72+3*84+1104+3*84+72+60=1872m(1885.53m)。
主橋共11孔12墩，從陸側(cè)起編號(hào)，
斜拉橋邊孔邊墩M1，邊孔輔助墩M2～M5，索塔M6，跨海至島側(cè)索塔M7，邊孔輔助墩M8～M11，邊墩M12。
圖1 斜拉主橋橋跨布置
圖2 陸側(cè)填海150m施工索塔和輔助墩
圖3 島側(cè)先在鋼圍堰內(nèi)施工索塔
圖4 島側(cè)填海240m繼續(xù)修建索塔和輔助墩
主橋兩端還有高架引橋，共長(zhǎng)917.71m，包括引道在內(nèi)工程總長(zhǎng)3100m。
1-3 主體結(jié)構(gòu)
·索塔
索塔為A型，高320.9m，為目前世界最高者。下面有120根直徑2m的鉆孔樁，在陸側(cè)入土深77m，島側(cè)40m，那里巖層較淺。
索塔由底到頂傾斜，具有變截面，（底部13*7.9m，頂端7*7m），而壁厚則由2m減至0.7m，幾何性質(zhì)視所面對(duì)的荷載（主要為風(fēng)載）而定。索塔截面在高度66.26m和191.48m處變化，在那里兩塔柱之間設(shè)置了連系梁（圖5）。由于最大荷載作用于塔底，設(shè)計(jì)加強(qiáng)了這里的鋼筋。設(shè)計(jì)設(shè)置了927根直徑32mm（圍繞整個(gè)索塔6排）的垂直鋼筋和23排橫向鋼筋，由于巨大的荷載和碩大的結(jié)構(gòu)尺寸，采用了B60級(jí)混凝土。
基礎(chǔ)承臺(tái)面積3200㎡，高13m，用了2800噸鋼筋。這個(gè)龐大基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過(guò)程考慮了300多種荷載組合，包括承臺(tái)、橋面、各種橋上設(shè)施的恒載和行駛在橋上的汽車(chē)的重量。由索塔傳到承臺(tái)上總的垂直荷載約220000噸，計(jì)算考慮了各種荷載組合，如地震和風(fēng)載，和排水60000噸的船撞力。
圖5 A型索塔兩腿之間的橫系梁
（并示索塔腿爬模施工）
·邊跨墩
主橋兩端的邊墩M1和M12是設(shè)計(jì)最復(fù)雜的項(xiàng)目。M1在陸側(cè)，M12在島上，高35m，倒U形（門(mén)形）。碩大橋梁的邊墩，它們作為過(guò)渡墩承受
斜拉橋主梁傳來(lái)的橫向荷載。（圖6）
邊墩兩腿設(shè)有營(yíng)運(yùn)過(guò)程監(jiān)控橋體結(jié)構(gòu)儀器設(shè)備的聯(lián)通設(shè)施和房間。
邊跨中間的輔助墩為雙柱式墩，下為樁基，參見(jiàn)圖2、4。
圖6 門(mén)形邊墩
·主梁
主梁具有空氣動(dòng)力截面以抵抗暴風(fēng)荷載。其外形先經(jīng)空氣動(dòng)力分析確定，再根據(jù)比例模型試驗(yàn)結(jié)果予以?xún)?yōu)化。整個(gè)截面是一個(gè)整體鋼箱梁，具有加肋的底板和正交異性的頂板和橫梁及隔板體系。（圖7）
中跨鋼梁長(zhǎng)1244m，103個(gè)節(jié)段總重23000噸，所有結(jié)構(gòu)由于拉索錨碇裝配的不同而不是標(biāo)準(zhǔn)化的，設(shè)計(jì)很復(fù)雜，一個(gè)節(jié)段28*12m，重185～370噸。
邊跨用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，與通常預(yù)應(yīng)力之外，
鋼絞線(xiàn)穿過(guò)塑料管，澆注混凝土之后，施以300～350t拉力變成預(yù)應(yīng)力，橋面板用Dywidag高強(qiáng)鋼筋。（圖8）
中跨鋼梁和邊跨混凝土梁在陸岸M5～M6墩及島岸M7～M8墩之間連接，每側(cè)鋼箱梁進(jìn)入邊跨70m。
圖7 中跨鋼箱梁主梁
圖8 邊跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（島側(cè)）
·拉索
拉索承擔(dān)橋面所有的靜載和動(dòng)載，拉索采用了最大可能的保護(hù)，不僅抗御自然災(zāi)害，同時(shí)防御不良效應(yīng)。
斜拉索實(shí)施了所謂“壓密”PSS系統(tǒng)。這個(gè)先進(jìn)系統(tǒng)不同于放置在套管里的密布
鋼絞線(xiàn)，它大大降低了拉索風(fēng)壓。
壓密設(shè)計(jì)采用較小直徑的套管能降低風(fēng)載25～30%，索塔
材料、加勁主梁、基礎(chǔ)的
材料的費(fèi)用降低35～40%。
PSS拉索包含多根直徑15.7mm的7φ7鍍鋅鋼絲平行
鋼絞線(xiàn)，拉索由13～70根
鋼絞線(xiàn)組成，共168根。最短者135.771m，最長(zhǎng)579.83m,為當(dāng)前世界最長(zhǎng)者。保護(hù)套管由高密度聚乙稀制成，有下述特性：
·抗紫外線(xiàn)輻射；
·海參威地區(qū)的氣候環(huán)境抗力（溫度-40℃～+60℃）；
拉索套管外的螺旋形柱環(huán)保證了拉索在風(fēng)、雨聯(lián)合作用下的穩(wěn)定性。
拉索附件的設(shè)計(jì)可降低
鋼絞線(xiàn)沿錨碇彎曲時(shí)的應(yīng)力。
風(fēng)流（停滯的旋風(fēng)，風(fēng)共振等）和參數(shù)共振效應(yīng)能使拉索擺動(dòng)。液壓
阻尼器可延長(zhǎng)拉索使用壽命和確保其可靠度。
圖9 拉索
·高架引橋
引橋總長(zhǎng)917.71m，墩高9～30m，橋面高12.5～37m。單排式雙柱墩下為鉆孔樁，上用墩帽相連。鉆孔樁長(zhǎng)5～20m，由堅(jiān)實(shí)的承壓土層深度而定。橋面采用三梁式鋼U梁上澆混凝土，最后形成鋼～混凝土組合結(jié)構(gòu)的連續(xù)橋面?，F(xiàn)澆混凝土橋面與鋼梁通過(guò)Nelson大頭釘式扣件聯(lián)結(jié)。（圖10）
a、鋼U梁頂面設(shè)Nelson扣件 b、在臨時(shí)墩上架設(shè)鋼U梁
圖10 高架引橋
2、施工概述
2-1 場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸和電力
新建了1450m新線(xiàn)鐵路和更新了4500m現(xiàn)有鐵路以確保建橋物資的及時(shí)運(yùn)輸。修建了5個(gè)岔道和3條側(cè)線(xiàn)供卸貨之用。惰性物資的進(jìn)場(chǎng)和水泥卸貨安排在半島一側(cè)。
2-2 施工設(shè)施和加工車(chē)間
在納熱莫夫半島和羅斯基島上皆設(shè)有生產(chǎn)設(shè)施，有4套現(xiàn)代化的混凝土工廠(chǎng)（Tecwill Oy and Compactors公司），鋼筋和電焊廠(chǎng)，建筑技術(shù)試驗(yàn)室，管道配備和木工車(chē)間，以及辦公室、宿舍、小賣(mài)部等。在半島側(cè)還有一設(shè)備維修廠(chǎng)。
生產(chǎn)設(shè)施皆采用最先進(jìn)的裝備，鋼筋和焊接車(chē)間備有HS6001.202等離子切割機(jī)，Stema Pedax鋼筋切斷和彎曲車(chē)，KRB Shearline鋼板剪切線(xiàn)，1V-2424 4輥薄板彎曲車(chē)，和一臺(tái)自動(dòng)焊接機(jī)用于直徑2m的鉆孔樁護(hù)筒。這些生產(chǎn)設(shè)置使能縮短建設(shè)工期和優(yōu)化建設(shè)費(fèi)用。
2-3 先進(jìn)的施工機(jī)具
建造本橋總計(jì)從國(guó)內(nèi)、外制造商引進(jìn)了320套現(xiàn)代化
施工設(shè)備。
先進(jìn)的鉆孔設(shè)備有20多套，包括一套Bauer BG40，為遠(yuǎn)東此類(lèi)鉆井機(jī)功率最大者，用于鉆孔樁。一條具有特殊裝備的600噸躉船用于羅斯基島側(cè)的M-7索塔的樁基。
混凝土由Hino and Isuzu(日野和鈴木)制的4.6和8m3車(chē)載攪拌機(jī)運(yùn)至工地，混凝土泵由Putzmeister, Schwing and Daewoo廠(chǎng)制造，有固定式和車(chē)載式兩種。
起吊和操作使用了多臺(tái)坦克吊和塔吊，一臺(tái)起重能力280噸，吊臂長(zhǎng)53m,由Hitachi Sumitomo（日立住友）廠(chǎng)生產(chǎn)的坦克吊用來(lái)吊起長(zhǎng)度超30多米的鋼筋籠垂直地進(jìn)入基樁護(hù)筒。
土方作業(yè)用了多臺(tái)裝載能力16到35噸的翻斗車(chē)，挖土和裝運(yùn)用Hitachi and Kato（日立和鬼頭）挖掘機(jī)和履帶式推土機(jī)。
2-4 主體工程施工大要
·索塔
索塔樁基為200根直徑2m、深77m的鉆孔樁。在我國(guó)
橋梁施工中第一次使用反循環(huán)鉆機(jī)來(lái)施工。
圖11 樁基施工
混凝土由所有4座海參威USK MOST OJSC分廠(chǎng)同時(shí)供應(yīng)，莫斯科運(yùn)輸建筑中心研究院的專(zhuān)家們開(kāi)發(fā)了一種特殊配比的自密實(shí)混凝土及其為樁基承臺(tái)的施工程序，這個(gè)承臺(tái)將承受索塔傳來(lái)的主要荷載?？沽蛩猁}水泥制的B35混凝土，它具有F300級(jí)抗凍融性和W12級(jí)抗水性，用來(lái)建造承臺(tái)。這種混凝土保護(hù)基礎(chǔ)不受環(huán)境侵蝕影響，確保鋼筋不受腐蝕。這種高工作性能的混凝土使用了特殊的外加劑和粉塵填料，以10～15cm的層厚連續(xù)循環(huán)澆注數(shù)日。用可防止混凝土離析的特制管道供應(yīng)承臺(tái)混凝土。每個(gè)索塔承臺(tái)混凝土總量超過(guò)20000 m3。
澆注塔身混凝土?xí)r，索塔為變截面，標(biāo)準(zhǔn)模板不能使用，每塔設(shè)置了一個(gè)特制的4.5m高的自爬式模板，由吊機(jī)進(jìn)行最初三次澆注之后，爬模即在標(biāo)準(zhǔn)件組成的液壓機(jī)驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)。截面在高度66.26m和191.48m的橫系梁處變化。爬模可提高質(zhì)量，并縮短現(xiàn)澆混凝土一半的施工周期。
拉索附件位置在高程197.5m處開(kāi)始，成對(duì)拉索的錨碇和塔體混凝土施工同時(shí)進(jìn)行，這大大減小了施工周期。
圖12 澆注承臺(tái)混凝土（M7塔基，羅斯基島側(cè)）
·邊墩
在羅斯基島上的邊墩和索塔施工時(shí)設(shè)有設(shè)計(jì)荷載能力達(dá)2噸的Geda客貨兩用升降機(jī)，上升速度65m/min，達(dá)到320m索塔頂端只需3.5分鐘。
施工邊墩承臺(tái)和索塔時(shí)，使用了USK MOST OJSC 海參威分廠(chǎng)生產(chǎn)的自密實(shí)混凝土，使用了特殊外加劑使在澆注過(guò)程不引起多余的空氣因而無(wú)需振搗。
·主梁
高精度金屬加工制作保證了主梁斷面的精確性，安裝時(shí)容許誤差不超過(guò)3mm。
正交異性頂板和加肋底板（ribbed）的縱、橫向皆在工地焊接，垂直板件，縱梁、橫梁和隔板則在工地用高強(qiáng)
螺栓連接。
在納熱莫夫半島側(cè)的52節(jié)段鋼箱梁由該側(cè)的USK MOST工廠(chǎng)具有特殊裝備的組裝車(chē)間進(jìn)行預(yù)組裝，羅斯基島側(cè)的51節(jié)段則在納科達(dá)城的修船廠(chǎng)預(yù)組裝，預(yù)組裝的節(jié)段用船運(yùn)到工地，吊起安裝。（圖13）
圖13 主梁節(jié)段安裝示意
·拉索
當(dāng)安裝混凝土主梁時(shí)隨即安裝拉索錨碇，一個(gè)錨碇直徑377mm，長(zhǎng)3.2m，重1噸。（圖14）
圖14 a 吊裝錨碇構(gòu)件
圖14b 羅斯基島側(cè)第一個(gè)錨碇安裝完成
圖14 拉索錨碇
·引橋
引橋橋面架設(shè)在橋兩端同時(shí)進(jìn)行，先在永久性墩和輔助墩上架設(shè)鋼箱梁，在其上行走鋪設(shè)鋼筋混凝土橋面的機(jī)械。
在中間的臨時(shí)墩上先組裝21m長(zhǎng)，總重200噸的橋面塊件，然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接，橋面即形成整個(gè)截面進(jìn)行工作。（圖10）
3、質(zhì)量檢查和監(jiān)測(cè)
3-1 施工質(zhì)量檢查
所有這座
斜拉橋的建筑
材料皆要經(jīng)過(guò)USK MOST OJSC海參威分站的極嚴(yán)格的質(zhì)量檢查。每批混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)度、抗水性、凍融耐受性等皆須日檢，采用特殊設(shè)備測(cè)試其抗拉強(qiáng)度。
先進(jìn)儀器和技術(shù)的使用使建筑業(yè)主海參威FGU DSD（海參威道路建設(shè)管理聯(lián)邦局）能快速控制施工工作和確保預(yù)算資金的有效使用。
3-2 質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
橋梁交通管理和監(jiān)測(cè)中心，于2009年8月在海參威的納熱莫夫半島開(kāi)始工作，裝備有
橋梁結(jié)構(gòu)狀況監(jiān)測(cè)，交通管理和緊急事件（從恐怖襲擊到地震）報(bào)警等系統(tǒng)。
施工早期就設(shè)置了結(jié)構(gòu)狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如在承臺(tái)的各層安設(shè)可以收集混凝土應(yīng)力狀況的荷載
傳感器。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使能評(píng)估在施工初期以及營(yíng)運(yùn)后期結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況。
監(jiān)控系統(tǒng)在
斜拉橋施工時(shí)開(kāi)始布置，許多
傳感器和儀器在橋體結(jié)構(gòu)架立時(shí)安裝，現(xiàn)代化裝備用來(lái)監(jiān)測(cè)和診斷建成后的橋梁。
HIL TI PS 200 Feroscan 系統(tǒng)用來(lái)確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)澆注結(jié)構(gòu)鋼筋的直徑和深度。
Pulserultra Sonic device (超聲脈沖儀)可以直接在施工現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)結(jié)構(gòu)部件的缺憾，對(duì)其耐久性和連續(xù)性提供精確的數(shù)據(jù)。
Testo 880移動(dòng)式熱映象儀能轉(zhuǎn)換紅外輻射成電子信號(hào)，使能估測(cè)冬天混凝土保溫套內(nèi)的溫度。
GLONASS衛(wèi)星系統(tǒng)用來(lái)控制和校核在海峽內(nèi)填墊的進(jìn)程。
一等水準(zhǔn)可檢測(cè)出結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最終變形。
一臺(tái)視距測(cè)量?jī)x和水深計(jì)同時(shí)操作可以驗(yàn)證填壩土量和繪出三維模型。
氣象站使專(zhuān)家們能對(duì)正在施工和架設(shè)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)場(chǎng)的氣候條件作出最精確的評(píng)估。
4、已完工部份橋面正視圖
圖15，由圖可見(jiàn)索塔、橋面、拉索的一些構(gòu)造細(xì)節(jié)。
圖15 已完工部份橋面正視
后記：原文似為施工單位提供，于設(shè)計(jì)方面敘述欠詳，本文“設(shè)計(jì)概述”一節(jié)系由原文結(jié)合圖紙整理出來(lái)的。從結(jié)構(gòu)上看，與一般大跨
斜拉橋基本相同，無(wú)重大的創(chuàng)新，但橋?qū)捴?1m,施工單懸臂時(shí)主梁寬長(zhǎng)比達(dá)22：552=1：26.3，對(duì)風(fēng)穩(wěn)性和風(fēng)致面外彎矩是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。采用新技術(shù)壓密
鋼絞線(xiàn)拉索降低大量拉索風(fēng)力，和自密實(shí)混凝土節(jié)省搗震時(shí)間從而縮短施工時(shí)間，以及使用大量現(xiàn)代化施工機(jī)具設(shè)備和檢測(cè)儀器等是值得學(xué)習(xí)的。 （譯述者 遼寧交通科學(xué)研究院 王伯惠）
