深中通道伶仃洋大橋——喬治?理查德森獎

深中通道跨越中國珠江入?？?，是集橋、島、隧、海底互通于一體的世界級集群工程。項目控制性工程伶仃洋大橋為主跨1666米的懸索橋，創(chuàng)五項世界紀(jì)錄，包括離岸海中懸索橋跨徑最大、通航凈高最高、海中錨碇體量最大、主纜鋼絲強(qiáng)度最高、顫振檢驗風(fēng)速最高，面臨世界級的技術(shù)挑戰(zhàn)。建設(shè)理念：項目遵循以人為本、人與自然和諧、節(jié)能減排、讓公眾滿意的可持續(xù)發(fā)展理念。設(shè)計力求簡潔及韻律感，采用全線一體化的設(shè)計元素（晶體切面）。工程建造推行標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化及智能化建造理念，確保內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)和外在品質(zhì)美。技術(shù)創(chuàng)新：為提升強(qiáng)臺風(fēng)頻發(fā)區(qū)整體鋼箱梁抗風(fēng)性能，研發(fā)了“水平分流板+上中央穩(wěn)定板+高透風(fēng)率欄桿”的綜合氣動控制措施，將顫振穩(wěn)定臨界風(fēng)速提升26%。為提高鋼橋面板U肋與頂板構(gòu)造細(xì)節(jié)的疲勞性能，研制了雙面埋弧全熔透焊接接頭，將該焊接構(gòu)造細(xì)節(jié)的疲勞壽命較傳統(tǒng)提高5倍以上。為解決主纜全壽命周期內(nèi)的腐蝕疲勞問題，研制了6毫米直徑2060兆帕高強(qiáng)鋅鋁稀土（鎂）合金鍍層鋼絲，抗腐蝕性能達(dá)到熱鍍鋅鋁鍍層的1.5倍以上。

為解決全離岸海相淤泥區(qū)錨碇建設(shè)難題，創(chuàng)新提出了“鎖扣鋼管樁+工字型板樁+平行鋼絲索”自平衡柔性圍堰，實現(xiàn)了45天快速成島。為降低工人勞動強(qiáng)度、提高施工效率，首次研制了混凝土橋塔智能筑塔機(jī)，塔柱施工速度最高可達(dá)1.2米/d，減少高空現(xiàn)場操作人員近60%。項目成就：伶仃洋大橋在抗風(fēng)技術(shù)、鋼橋面U肋焊接接頭、高強(qiáng)耐久主纜、離岸錨碇建造、索塔工業(yè)化建造等方面取得了多項創(chuàng)新，有力推動了世界懸索橋技術(shù)的發(fā)展。

▲深中通道伶仃洋大橋（深中通道管理中心供圖）

沙溪大橋，位于福建省三明市三元區(qū)，全長1408米，是國高網(wǎng)莆炎高速公路的重要控制性工程，采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。主橋上部結(jié)構(gòu)采用主跨176米的鋼桁組合連續(xù)剛構(gòu)，為目前世界上同類型橋梁最大跨徑，豐富了山區(qū)大跨徑梁橋橋型方案；應(yīng)用大跨鋼桁組合梁連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)體系，充分發(fā)揮了組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢；全橋為無預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，更加輕盈、跨越能力更強(qiáng)，解決了傳統(tǒng)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的下?lián)稀㈤_裂等難題；從建設(shè)、設(shè)計、施工、管養(yǎng)全過程實現(xiàn)了BIM技術(shù)正向數(shù)字化全面應(yīng)用，開創(chuàng)行業(yè)之首。

沙溪大橋設(shè)計建設(shè)中，在鋼桁架組合連續(xù)剛構(gòu)橋新結(jié)構(gòu)體系、纜索吊安裝上部結(jié)構(gòu)工藝應(yīng)用等方面進(jìn)行大膽創(chuàng)新，成功運用UHPC和免涂裝耐候鋼等新材料、BIM數(shù)字化設(shè)計新手段，徹底地解決了困擾橋梁界的大跨徑混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁的開裂和下?lián)系牟『?，系統(tǒng)解決了山區(qū)特殊、困難交通條件下的鋼結(jié)構(gòu)加工、運輸、安裝等問題，提高了建設(shè)能力、節(jié)省了工程造價，并較好地解決了橋梁后期管養(yǎng)維護(hù)等問題，大大提高了橋梁的設(shè)計壽命，形成了具有自主創(chuàng)新的成套關(guān)鍵技術(shù)體系，實現(xiàn)綠色橋梁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

沙溪大橋革新了大橋建設(shè)理念，填補(bǔ)了我國橋梁建設(shè)的諸多技術(shù)空白，為我國由橋梁大國走向橋梁強(qiáng)國添磚加瓦。

此外，沙溪大橋的橋型結(jié)構(gòu)獲得國家發(fā)明專利，項目榮獲中國公路學(xué)會頒發(fā)的2022年度《橋梁工程創(chuàng)新獎》二等獎、《交通BIM工程創(chuàng)新獎》設(shè)計一等獎和施工二等獎等。

▲沙溪大橋（中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司供圖）

中國福建武夷山國家公園竹橋——亞瑟?海頓獎

武夷山國家公園西大門，一座融合“山水竹韻”設(shè)計理念的竹橋橫亙于秀美畫卷之上。這座竹橋以竹子和鋼材為主要原材料，在原有橋兩側(cè)，各建造一座橋?qū)捈s3.5米的竹拱橋，該竹拱橋貫徹“低碳、綠色、節(jié)能、環(huán)保”的建造理念，充分利用當(dāng)?shù)刂癫牡漠a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，實現(xiàn)了構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化制作和全預(yù)制快速拼裝，不僅施工周期短，而且對周邊環(huán)境的影響很小，為當(dāng)?shù)卮蛟煲蛔厣皡^(qū)“綠色橋梁”，推動了竹拱橋的技術(shù)進(jìn)步。

橋梁下部結(jié)構(gòu)采用鋼斜腿+板式墩的形式，每個橋墩伸出4個鋼斜腿，支撐4根竹拱，竹拱根部與橋墩伸出的鋼斜腿固結(jié)。上部結(jié)構(gòu)采用5跨中承式連拱結(jié)構(gòu)，每跨均為30米，全橋凈長168米，其橋長為國內(nèi)同類橋梁之最。上部結(jié)構(gòu)所采用的毛竹總共約25100根，竹齡約為四至六年。

拱圈是竹拱橋的主要受力結(jié)構(gòu)。竹拱跨徑為18米，其單個拱圈由30根外徑8~10厘米的圓竹環(huán)抱而成。為避免竹拱橋受到雨水的侵蝕，在拱頂設(shè)置總寬約24米的屋頂，利用竹結(jié)構(gòu)將左右兩幅橋連成整體，屋頂?shù)耐庑纬省癢”形狀，共長約164.2米。

依托理論研究和工程實踐，本項目創(chuàng)新采用了圓竹和鋼材的竹拱橋組合結(jié)構(gòu)，研究圓竹拱制作工藝和竹拱橋整體結(jié)構(gòu)在施工過程中的變形控制技術(shù)，總結(jié)形成鋼和圓竹兩種材料組合的竹拱橋拼裝施工成套技術(shù)。為未來景區(qū)、鄉(xiāng)村等多領(lǐng)域特色橋梁建設(shè)提供了參照標(biāo)準(zhǔn)，更對以后竹加工產(chǎn)業(yè)鏈不斷延長與深入有著里程碑意義。

▲中國福建武夷山國家公園竹橋（中國鐵建大橋工程局集團(tuán)有限公司供圖）

泉州灣跨海大橋全長20.3公里，設(shè)計時速350公里，是福州至廈門高速鐵路的控制性工程和世界首座高速鐵路跨海大橋。大橋緊鄰既有泉州灣公路大橋，兩橋并行對孔跨越泉州灣。主橋采用主跨400米鋼—混結(jié)合梁斜拉橋，深水區(qū)引橋總長4.2公里、采用20聯(lián)3×70米無支座整體式剛構(gòu)橋。大橋于2017年9月開工建設(shè)，2023年9月建成通車。

大橋創(chuàng)新采用流線箱形鋼—混結(jié)合梁、無支座整體式剛構(gòu)新結(jié)構(gòu)、免涂裝耐海洋大氣腐蝕鋼、石墨烯重防腐涂裝體系、多聯(lián)整體式剛構(gòu)橋全懸灌施工新技術(shù)，適應(yīng)了強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)腐蝕、寬深海域、強(qiáng)地震帶、并行既有公路橋等復(fù)雜環(huán)境，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計和綠色低碳建設(shè)，保證了高鐵列車平穩(wěn)、舒適、高密度運行，將全球跨海大橋最高時速由200公里提升至350公里，實現(xiàn)了高鐵橋梁技術(shù)新突破。

大橋不設(shè)風(fēng)屏障，可實現(xiàn)8級大風(fēng)下高速列車不限速、11級暴風(fēng)下不封閉交通，于2023年經(jīng)受住了風(fēng)力15級強(qiáng)臺風(fēng)“杜蘇芮”正面登陸的考驗，并通過了時速385公里海上高速行車動態(tài)檢測，消除了長大跨海大橋“限速區(qū)段”。

大橋開啟了高鐵橋梁跨海時代，打通了我國沿海高鐵通道的重要節(jié)點，與既有公路橋雙橋競秀，靈動和諧，已成為泉州這座千年古城的標(biāo)志性建筑和靚麗海上美景，福州、泉州、廈門三個發(fā)達(dá)城市實現(xiàn)了一小時交通圈。

▲福廈高鐵泉州灣跨海大橋（中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司供圖）