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青山桥总设计师徐恭义讲述“选型”故事——

大桥至简

    2019年11月,青山长江大桥总设计师徐恭义(右)向国际桥协专家介绍青山桥。

    窗外6月的阳光绚烂,荷风送香,简约明亮的办公室里,最显眼的是挂在墙上的一幅书法作品,上面只有两个大字——“至简”。

    这是武汉青山长江大桥总设计师、中铁大桥院徐恭义教授工作的地方。徐恭义是中国中铁特级专家,拥有“中国工程设计大师”称号和英国特许工程师的执业资格。在青山长江桥项目,大家都喊他“徐大师”。

    30年前,乐坛一代宗师黄霑受“大乐必易”启发,谱写出经典作品《沧海一声笑》。

    徐恭义当年设计青山长江大桥时遵循的“大道至简”,同样源自中国传统文化精髓。

    青山长江大桥选型过程艰难,根据水文地质条件,斜拉桥虽已成为共识,但两派争论焦点在于一跨还是多跨过江。最终,通过对航道、水文、环境、地质等因素及重载、宽幅等桥梁属性的综合考虑、反复论证,最终选定一跨过江的方案。而这一跨长达938米,在全球斜拉索桥中排名前五。

    徐恭义也是杨泗港长江大桥的设计者,杨泗港大桥同为一跨过江,但青山桥与其相比有很大不同。仅以桥梁功能属性而言,杨泗港大桥属于二环线城市桥梁,担负城市交通;青山桥则属于四环快速交通,按高速公路标准设计,货车占比高,车速更快,车道更宽。

    “至简,就是把复杂和困难的事尽量简化。”徐恭义为青山桥设计了一套全漂浮体系,即主桥钢梁在主塔处没有下部横梁支撑,完全依靠两座主塔的斜拉索拉起,使整个主梁处于全悬浮状态。

    他解释说,传统斜拉桥主塔一般为H型或钻石型,青山长江大桥结合桥址景观特点以及大桥所在四环线路面高度限制,桥面与江面距离偏低,设计时须改变传统斜拉桥桥塔形状设计,选用无下横梁的A字型主塔和全悬浮结构体系,使主体受力结构既合理又安全,还增强了大桥的抗震、抗风能力。从外观上看,A型主塔挺拔稳定,雄伟之中又显得很苗条。

    在徐恭义的理念中,好的设计方案,必须有利于施工。青山长江大桥同样做到了这一点。两个主塔避开了深水区,最大限度保障了航行安全和施工进度。原本需要四个工作面同步悬臂施工的斜拉桥被布局简化成了两个作业面。即先从岸边两个主塔起步,向两边陆地方向进行桥墩施工,再从江上运输桥面预制构件,向两边顶推。斜拉桥两边的桥面做好后,从两个主塔再同时向江中进行单方向悬臂施工时,后方就有了用于平衡悬臂的稳固锚梁。主跨施工时一边拼装梁体节段一边张拉斜拉索,两岸同步对称向江中延伸,直到跨中合龙,更容易进行施工组织和精确控制。

    来自业界的反馈认为,青山长江大桥桥型方案实用,工程经济性好,结构安全可靠,外观稳固清爽,无任何多余结构。这也正是徐恭义作为设计师的追求。

    “好的方案,也需要懂它的业主。”徐恭义认为,设计单位因地制宜作出好的设计方案,业主单位充分理解设计意图并驾驭整个建设过程,作出好的选择,施工单位按照方案和规范要求作出好的控制,三者缺一不可。

    他说,从青山长江大桥的建设实践来看,武汉交投集团与中铁大桥局、中铁大桥院、湖北交规院、法尔胜强强联手,团结一心、各尽其能,成功完成了一件世界级桥梁作品,也充分发挥出了武汉桥梁产业链的优势,给未来的桥梁建设提供了可资借鉴的范本。