“橋”見貴州萬橋飛架的中國智慧

盛夏暑意濃,科技亮黔中。日前,以“科技黔行 創新有我”為主題的首屆貴州科技節在貴陽舉辦。活動現場,“從萬橋飛架看中國智慧”展廳也與觀眾見面。
“從萬橋飛架看中國智慧”展廳。
“從萬橋飛架看中國智慧”展廳分為6個展區,展廳總面積590平方米,9家省內交通企業以橋為共性、以科技為個性充分展示貴州交通建設及發展成就,交通全數字運營及橋旅融合成果等,觀眾在展廳能充分感受到科技賦能貴州交通建設的一個個精彩縮影。
觀眾了解一根絲。
實物模型帶來摸得著的科技體驗
“媽媽,你看,我們腳下是不是深深的河流,我們是不是站在高高的大橋上了?”
“乖乖,這是橋梁實景模型,是讓我們感受真正站在橋上的感覺。怎麼樣?是不是感覺很高啊。”
步入貴州交通系統科技節展廳,觀眾首先體驗到的是納晴高速牂牁江大橋的桁梁按1:3比例進行縮尺呈現的實物,下方地板上的屏幕,對貴州山區峽谷進行了模擬展示,觀眾可以俯瞰崇山峻嶺間貴州“萬橋飛架”的壯美奇觀。
與桁梁實物形成對比的是旁邊精致小巧的花魚洞大橋模型,該模型是由貴州省設計單位採用3D打印制作而成。花魚洞大橋在全國首創了“舊橋建新拱,新拱拆舊橋”的改建方式,成為山區橋梁改建典范項目,2022年4月榮獲了第39屆國際橋梁大會“古斯塔夫·林德撒爾”獎。
觀眾了解一顆栓。
實物台上展示的是“萬橋飛架”中建造的3種元素,即“一根絲”“一粒砂”“一顆栓”。一根絲講的是一根根鋼絲編排組合而成的主纜或斜拉索,是大跨度索結構橋梁的主要承重構件。“大家來看看這根來自我們貴州本土生產的1960兆帕的高強度主纜,它現在運用在了花江峽谷大橋、納晴高速牂牁江大橋等,這些鋼絲強度高,大大減小了主纜直徑。一個217束索股組合成了直徑0.96米的主纜,其拉力高達10萬噸,足以吊起1艘滿載的‘遼寧號’航空母艦。我們在建的花江峽谷大橋,鋼絲總長度近8000萬米,足以繞地球兩圈。”聽到這,來自黔西市的張偉同學驚嘆:“哇哦,沒想到這根絲那麼厲害,那我們的橋用了這根絲,肯定很牢靠。”
“大家現在看到的是我們在建橋、修路、打通隧道時常用到的機制砂混凝土,你們可不要小瞧這些混凝土,它可是解決了大問題。”因為貴州缺乏河沙,但河沙又是混凝土的必須材料,從河道裡挖容易破壞河道,從外省運輸成本又太高,從60年代開始,就在工程建設中研究使用開採山石加工為機制砂,配制混凝土。貴州交通人通過持續研究不斷實踐,解決了機制砂混凝土的超高垂直泵送、高性能等難題。目前,貴州省橋梁建設中最大泵送高度達320米,自密實混凝土強度達C80,引領了國內機制砂混凝土的發展方向。現在貴州每一座大橋、每一座隧道,都有這粒小小的砂子的貢獻。
小小螺栓真可靠,穩定橋梁作用大。在鋼結構橋梁中,小小的一顆螺栓是不可或缺的組件,發揮著“四兩撥千斤”作用。在金烽烏江大橋上,一顆小螺栓竟然發揮了大作用。在這座650米的鋼桁梁懸索橋上,需用高強螺栓63萬套。為確保大橋鋼桁梁完美拼裝,建設者採用獨立節段拼裝工藝,在建設過程中利用科技賦能,首次採用“北斗定位系統+三維空間激光掃描”等科技智能化技術,將鋼桁梁節段拼裝精度控制在了2毫米以內,高質量實現了63萬套螺栓“0擴孔”精准連接。通過科技賦能橋梁建設,金烽烏江大橋成功獲得了“中國鋼結構金獎”,展現了“貴州建造”的高水平,同時也匯聚起了助力交通強國的強大動力。
觀眾了解交通數字孿生技術。
萬橋飛架帶來不一樣的橋梁盛宴
萬橋飛架,驚艷世界。貴州的橋型涵蓋了梁橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋等當今世界所有大類橋型,2萬多座公路橋梁熨平了褶皺的山區高原。展區中全息投影,充分展示了杭瑞高速北盤江大橋、平羅高速平塘大橋、仁遵高速大發渠大橋等橋梁的風貌,讓觀眾更直觀地了解大橋。物聯網技術智慧工地管理、高速公路智慧建設平台、橋梁健康監測系統、交通數字孿生技術等數字化賦能交通,讓交通建設管理逐步向智能化轉變,更加高效便捷地服務於生活。來自貴州高速集團的解說員胡媛媛耐心地向觀眾講解“這個橋梁監測系統能實時監測橋上的風速、車輛載重、大橋承載量等信息,為確保大橋的安全提供可靠依據。這個系統第一批是以壩陵河大橋為試點,第二批以紅楓湖大橋、抵母河大橋等5座大橋拓展,第三批正向總溪河大橋等35座大橋推廣,以后還會覆蓋更多橋梁。”“這可比我們當年養護橋梁時高科技多了。”老建橋人王師傅靜靜地聽著解說后感嘆道。
科技“狠活”造就了貴州橋梁“高、大、新、美”四大特點。貴州橋高度高。世界第一混凝土高塔——平塘大橋中塔高度332米,2013年建成時為世界最高混凝土橋墩——畢威高速赫章大橋主墩高度195米,“世界最高橋”——杭瑞高速北盤江大橋橋面距江面565米,正在建設的花江峽谷大橋橋面距江面625米,建成后將成為新的世界第一高橋。
貴州橋跨度大。貴黔高速鴨池河大橋,800米的主跨讓其成為當時世界最大跨徑鋼桁梁斜拉橋﹔德余高速烏江大橋475米的主跨,是世界最大跨度上承式鋼管混凝土拱橋,也是國際上首座拱柱梁全栓接鋼管拱橋﹔在建的花江峽谷大橋1420米主跨,是鋼桁梁懸索橋的代表,建成后將成為世界山區橋梁第一大跨徑。
貴州橋梁技術創新。水盤高速北盤江大橋首創預應力混凝土空腹式剛構新橋型,攻克了大跨徑混凝土梁橋跨中下撓、開裂等世界性難題,填補了跨徑在200至350米之間缺乏經濟適用橋型的空白。納晴高速烏蒙山大橋首創上承式鋼桁腹杆——混凝土組合拱橋新結構,攻克了大跨徑混凝土箱型拱橋承載效率低的問題,提出成套施工技術並研發了配套設備,豐富了200-400米跨徑的橋梁結構類型。
貴州橋造型美。平塘大橋主塔造型融入少數民族服飾和舞蹈元素,將人文融入結構設計,空間“裙擺”形橋塔優雅地依山勢分布於峽谷之間,與槽渡河峽谷風光和諧共生,被譽為最美橋塔。花魚洞大橋秉承生態建橋理念,綜合考慮舊橋拆除和新橋重建,首創了“利用舊橋建新拱,利用新拱拆舊橋”的原橋位拆、建一體化方法,實現了“水源零污染、景區零干擾、景觀新地標”,新建橋梁與既有景觀和諧相融,形成了“一湖三橋”交相輝映的生態畫卷。貴金古高速金烽烏江大橋的主桁涂裝採用鬆石綠,不僅使得大橋與自然環境更加融合,同時也與烏江流域的綠水青山相得益彰。這種涂裝顏色被譽為“貴州江水藍”,實現了橋梁與環境的美美與共。
滿滿的科技含量,讓貴州交通頻頻獲獎:其中國家科技進步獎3項、省部級科學技術獎125項,同時還獲國際橋梁大會(IBC)“古斯塔夫·林德撒爾”獎4項、詹天佑獎3項、魯班獎5項、李春獎(公路交通優質工程獎)12項。
專程從銅仁德江縣趕來觀展的徐先生激動地說:“以前我來貴陽讀書,天沒亮就從家裡出發坐客車往貴陽趕等到貴陽都快凌晨了。那個時候坐車都坐怕了,現在我自己開車到貴陽,4個小時就到了,變化真的快啊。聽說舉辦科技展,我專門帶小孩來看,讓他感受貴州橋給貴州交通帶來的便利,也讓他感受科技的力量。看了后,我才發現,貴州橋是真的棒,我作為貴州人感到驕傲。”
黔道坦途帶來暢安舒美的出行
回顧來時路,方知今日功。在全息投影-全景地形沙盤中,貴州崇山峻嶺、千溝萬壑,給修橋鋪路帶來了極大的困難,但貴州仁人志士從未放棄建造黔道坦途。1986年,貴陽至黃果樹高等級公路的開工建設,拉開了貴州高等級公路建設的新篇章。2001年,貴州第一條高速公路——凱裡至麻江高速公路建成通車。黨的十八大以來,貴州加快高速公路發展,2015年,貴州成為西部地區第一個、全國為數不多“縣縣通高速”的省份。截至2022年底,貴州公路通車總裡程達21萬公裡,其中高速公路8331公裡,排名全國第4,綜合密度全國第2,在山地高原上架起了一馬平川、四通八達的綜合立體交通網。
觀眾了解貴州橋梁獲獎情況。
在加快高速公路建設的過程中,貴州交通人打造綠色路、智慧路、科技路,為譜寫貴州趕超跨越發展的精彩篇章添上了濃濃的一筆。道安高速、盤興高速、都安高速等被收錄在交通運輸部綠色示范公路中,三條綠色公路建設期間總計節能73萬噸標准煤,減少二氧化碳排放189萬噸,相當於貴陽全市居民13個月的用電量,貴陽全域森林20個月二氧化碳的吸收量。大婁山隧道單洞長10.5公裡,以物聯網、數字孿生、視頻事件檢測等技術實行智慧化管控,實現交通事故及時發現、應急救援快速啟動,提升隧道智慧、安全、節能運營管理水平﹔正在建設的貴安高速擴容工程全長90.7公裡,基於雲、網、邊、端系統架構,融合多項信息技術,以全過程數字管控、全天候安全通行、全方位立體服務為目標,建成后可實現交通運行狀態(車型、流量、流速)監測覆蓋率100%,監測准確率98%以上,要素資源數字化率90%以上,有效提升高速公路智慧化管理水平和服務水平。廈蓉高速水都段、畢都高速、興義環城高速等3條科技示范公路是貴州科技路的典范。其中,廈蓉高速水都段首次提出淺變質岩非關聯流動法則,解決了淺變質岩地區公路建設的關鍵技術難點﹔畢都高速開展19項技術的研究與示范,解決了該公路建設與運營的技術難題﹔興義環城高速在全國首次實現了57公裡“零棄方零借方”,提出了一整套綠色建造技術,獲2023年全球道路聯合會(IRF Global)全球道路成就獎。
橋旅融合帶來新的發展理念
目前,世界前100座高橋有近一半在貴州,世界級橋梁是貴州省獨特的旅游資源,利用世界級橋梁,打造世界級旅游景區景點,是貴州的獨特優勢和重大機遇。近年來,依托世界級橋梁的獨特優勢,貴州交通加快推進橋旅融合,助力旅游產業化,推出了一批“網紅打卡地”。
壩陵河大橋是世界首座山區峽谷千米級鋼桁梁懸索橋。建成后在大橋上開發了高空蹦極、高空秋千、急速滑降等多項極限運動項目,成為極限運動愛好者向往之地,其中大橋高空蹦極以370米的高度被吉尼斯世界紀錄認証為世界最高商業蹦極。借助大橋建設的中小學生研學基地,讓更多的學生實地了解貴州橋梁的建造,研學熱成為了大橋一道別樣的風景。這就是貴州探索“橋旅融合”1.0版。
平塘大橋與周邊“天書”“天眼”“天坑”等景區共同打造當地“天”字旅游品牌,被譽為“天空之橋”,吸引了大批游客。配套建設的天空之橋服務區開業后,打造了貴州的第一個“橋梁+服務區+景區”融合產品,獲得“全國高速公路旅游服務區”“全國交旅融合創新項目”等稱號,成為全省首個獲評3A級旅游景區的高速公路服務區,升級成為貴州“橋旅融合”2.0版。
正在建設的花江峽谷大橋,是橋旅融合的又一次升級。建設者們將峽谷大橋這一工程奇跡和三疊紀古海洋生物遺跡相結合,以“中國脊梁·魚龍故裡”為設計理念,結合周邊特色鄉村、峽谷水道,打造集橋梁旅游、極限運動、休閑度假、自然觀光、文化展示、科普教育、主題研學於一體的世界級旅游目的地。大橋建成后,將實現貴州“橋旅融合”3.0版。
作為展廳的解說員之一,來自貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司的劉靈琪高興地說:“我從7月接到要當本次解說員的任務后,作為一名交通人既高興又自豪,大家在展廳裡除了感受科技創新賦能橋梁建設外,VR、AR互動平台、親子互動搭橋游戲和拼圖游戲等都增添了觀眾們的親身體驗感。觀眾們參觀時常常對我說,貴州橋厲害、貴州橋帥氣,我心裡的自豪感是更多了。”
負責展廳總體工作的貴州交建集團副總工胡濤掩不住的興奮,“我們這個展廳從6個區展現了科技賦能交通的點滴,觀眾們親身體驗橋梁科技,在體會建橋不易的同時,也感受到交通人逢山開路、遇水架橋的精氣神。”
貴州橋梁的成績在獲得觀展群眾認可的同時,也收獲了各級領導和橋梁界專家學者的眾多好評。在科技節開幕式上,出席活動的領導嘉賓在“從萬橋飛架看中國智慧”展廳駐足觀看了解10余分鐘,對貴州橋梁的科技創新給予充分肯定。在貴州省科學技術協會主辦的第二季“山海智”高端對話活動中,來自中國工程院、京港學術交流中心、清華大學、同濟大學等研究領域的院士、專家學者齊聚一堂以“萬橋筑夢山海間”為主題共話貴州橋梁發展。中國工程院院士李焯芬表示,“作為一名工程建設從業者,看到貴州如今取得的成績,確實很欣慰。我國交通基建非常發達,尤其在貴州,公路、橋梁等交通基建的發展是非常迅猛且有目共睹的,整個貴州省就是一個橋梁博物館。”上海同濟大學橋梁工程系教授蘇慶田也表示:“在復雜的地理環境下,貴州的橋梁建設在近些年能夠取得很好的成績,實屬不易。”作為貴州橋梁建設代表的貴州省公路工程集團有限公司副總經理張勝林表示:“這些年貴州橋梁取得的成績,離不開交通人不斷的開拓創新,正是科技的賦能才形成了貴州現在萬橋飛架的壯景。”
誠然,一個小小的展廳還不能完全展現科技賦能橋梁建設的全貌,當人們行走在廣闊的黔貴大地,一馬平川的感覺,才會更加深刻的感受貴州實現從“地無三尺平”到“高速平原”的華麗轉身。(文/圖 吳傳金)
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