巫山长江大桥加固维修怎样独步创新
时间：2025年07月08日
随着我国交通建设的快速发展，各种类型的大跨径桥梁如雨后春笋遍布中国大地，据统计，改革开放以来，我国新建各类公路桥梁50万座。目前，全国已有公路桥梁100多万座。规模之大，稳居世界第一。同时，经过多年的运行，桥梁的监测、维护、加固、改造的任务日显突出。桥梁设计、施工、检测等专业公司，正在迅速向桥梁加固维修业务转行。招商交科桥梁加固院就是勇于实践担当的高技术企业。他们融合自身科技创新成果，积极开发桥梁加固新技术，形成了一整套桥梁加固产业的新质生产力，使众多的旧桥危桥脱旧换新，特别是大型的世界名桥的维修加固，技术难度非常大，面临风险极高，招商交科桥梁加固院从成立以来承担了众多类型大跨径桥的维修加固任务，开发了一系列新技术，实现了从理论到实践的创新，为公路桥梁安全运行做出了重要的贡献。
◥ 大跨径桥梁加固维修是交通发展的必然
面对中国大规模的交通建设，一位外国专家预测: 中国拿出多少资金投入交通建设，就要拿出同样多的钱进行维修保养。事实证明，这个预测无可非议。中国桥梁加固维修市场任务繁重，大有作为。同时，这个庞大的市场需要大量的新技术、新理念、新探索、新设备。并以此规避桥梁加固维修工程过程中可能出现的各种风险。以巫山长江大桥维修加固工程为例，大桥全长612m，主跨为460m中承式钢管混凝土拱桥，吊杆间距12m，全桥宽度为19m，双向四车道，至今已服役20年。大桥曾创下同类型桥梁主跨跨径、缆索吊装重量、吊塔距离、拱圈管道直径和吊装高度等5个世界第一，被业界列为“世界百座名桥”之一。由于常年运行，逐渐出现了桥梁结构冗余度不足、结构缺陷和防撞能力不足等重大影响运营安全的问题，亟需进行加固维修。招商交科院承担了大桥加固改造设计施工总承包（EPC模式），工作内容包括拱桥护栏升级改造，钢纵梁安装和人行道改造，吊杆更换，支座更换，混凝土耐久性病害整治和增设径流系统；增设桥梁结构健康监测系统等工作。大跨径桥梁运营多年以后进入维修加固保养程序，这是交通设施管理的必然。根据巫山长江大桥专项检测报告，大桥整体技术状况等级评定为四类，按《城市桥梁养护技术标准》（CJJ 99-2017）要求应进行大修或加固改造。由于该桥的特殊结构和特殊环境，加固改造工程具有相当大的难度，同时，要面对较大的工程风险。要顺利完成这座大跨径长江大桥的加固改造任务，必须应用创新技术和一系列智能设备，才能从根本上解决大桥的加固和安全难题，把可能发生的风险降低到零。
◥ 巫山长江大桥维修加固工程的难点和技术创新
巫山长江大桥地处重庆巫山县巫峡口的陡峭崖壁间，技术创新突破了喀斯特峡谷建桥的极限，在高山峡谷、云蒸霞蔚之间将重庆巴东与湖北、湖南连接起来，峡谷间风力强劲，桥面需要不中断交通施工，且桥下长江航道船舶穿梭频繁，给加固维修改造工程带来较大的安全风险。项目加固维修工程的难点和技术创新主要表现在以下几个方面：
1）解决了特大吊杆拱桥增设钢纵梁的技术难题。巫山长江大桥主桥为无加劲纵梁的中承式吊杆拱桥，根据交通部《公路危旧桥梁排查和改造技术要求》，成为重庆地区首座跨江特大吊杆拱桥增设钢纵梁改造项目。无加劲纵梁吊杆拱桥类结构存在安全冗余度明显不足的问题，因此，必须应用新技术，发挥科技创新优势，攻坚克难。招商交科院首次提出在吊杆横梁位置采用“上穿下通”的硬连接形式增设钢纵梁，采用BIM技术模拟复杂空间钢结构尺寸，全桥构件数字化定位勘测加固构件现场拓样，钢筋透视仪定位钻孔等技术，确保了纵梁安装精度，减小了对桥梁结构的损伤，成功地解决了吊杆拱桥桥面系结构冗余度不足的问题。由于改变了桥梁受力体系，内力重新分配，保证了维修加固后的结构安全。
2）解决了加强桥面结构体系刚度与整体性难题。由于该桥所采用的简支悬吊桥面结构体系整体性较差，桥面结构体系刚度较小，并且未设置纵梁使桥面系纵横梁形成格构体系，致使桥面系局部受力明显，车辆过桥时桥面振动较严重，桥梁动力性能较差。为解决该动力性能问题，提出桥面系为连续结构体系，利用大刚度湿接缝构造，增强板间连接，从而加大了桥面结构体系刚度与整体性。同时加上新增钢纵梁的作用，改造后的桥梁结构动力性能明显增强，车辆荷载作用下桥面晃动明显减弱。
3）解决了加固工程工况多，施工工艺复杂的难题。加固改造工程施工控制难度大，比如恒载对拱圈影响较大，为降低恒载对结构的影响，采用置换恒载的方式，降低新建结构自重对桥梁主要构件受力的影响，既要保持恒载总量及分布变化不大，又要保证构件安全，还要保证结构功能不受影响，通过精细化建模计算，明确既有桥梁结构拆除部位和新增钢纵梁钢人行道结构形式、构件尺寸等，对改造前后桥梁恒载进行精确控制，从而避免了桥梁恒载变化带来的拱桥结构安全隐患。
4）桥梁跨度大，中承式拱桥长吊杆更换技术难度大。本桥为中承式钢管混凝土拱桥，最长吊杆长度达66.2m，且吊杆混凝土横梁根据桥面宽度变化而变化，对吊杆更换施工增加技术难度。通过对吊杆长度、吊杆横梁跨度以及桥面结构等全面分析，提出拱梁交界处短吊杆采用工具索兜吊系统和长吊杆采用超级贝雷梁支撑架系统方案，快速、安全、便捷和高精度实现大跨径中承式拱桥吊杆更换施工。
5）解决一体化全方位协调组织施工控制的难题。巫山长江大桥位于交通要道，施工期间不中断道路交通和长江航道通航，交通组织工作难度大。技术团队自主开发了智能监控系统，采用EPC总承包组织模式，保证了整个工程协调推进。项目实施过程中努力开发“特桥特养”和“智慧工地”系统的应用，进一步实现了“桥梁养护专业化、信息采集数字化”，推动桥梁管养向数字化、智能化转型，为桥梁加固改造及全寿命周期安全保驾护航。
◥ 尾声
由于巫山长江大桥维修加固工程抓住了难点，技术创新到位，虽然工程条件艰险，技术团队仍然规避了各种风险，圆满地完成了各项任务。从2024年10月28日开始施工，到目前为止，维修加固工程已经接近尾声。巫山长江大桥即将以光彩照人的新姿出现在广大市民的眼前: 一座红色的钢管混凝土拱桥如惊鸿般掠过长江水面，在崇山激流之上架起了一道连接渝鄂的 “空中彩虹”，加固改造效果让世界再次惊叹:“了不起的东方魔术”！
（撰稿人：关书敏、黄忠）
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