粤港澳大湾区建设再传新消息。2月3日上午，广州南沙明珠湾大桥主桥合龙。作为粤港澳大湾区又一个核心地标性建筑，大桥成功创下“三主桁钢桁拱双层桥”最大跨度世界纪录，主跨达到436米。
什么是“三片桁架结构组成的拱桥”？明珠湾大桥为啥要设计成这个结构？
所谓“三片桁架结构组成的拱桥”，就是把大桥分成两层。“上层是双向8车道，下层是预留公交车道。”中国铁建大桥局明珠湾大桥工程指挥部总工程师赵健说，广州南沙明珠湾大桥位于广州市南沙区，横跨龙穴河南水道，接近入海口。大桥全长9.1公里，主桥长2.64公里，是广州城市副中心南沙区规划的重要跨江通道。
对龙穴河南水道，广州市政府规划了“一桥一景”，河上已建成的桥梁造型各异，丰富多彩。“从海上入龙穴河南水道，南沙明珠湾大桥是看到的第一桥，采用什么样的桥型意义不同。”赵健告诉记者，为这个第一桥，广州市政府相关部门专门进行了一次国际桥型大赛，共收到来自世界各地共几十种方案，最后选择了第一名方案，即“三片桁架结构组成的拱桥”。
“相比传统的两主桁结构，三主桁钢桁拱桥可做到桥面更宽，结构更稳定。设计双层桥的目的是预测未来可能通车量大，所以下层预留了行车道。”赵健说。
我国已建成的“三片桁架结构组成的拱桥”最大跨是多少？跨度增加后有什么难度？需要进行哪些创新？
“南京大胜关长江大桥是目前建成的世界最大跨度三主桁钢桁拱桥，主跨336米。”赵健说，跨度的增加意味着桥梁悬臂重量增大，头重脚轻，就像跷跷板一样，导致施工难度增大，特别在配重和抗台风、拼装精度与工期等方面都受影响。
南沙区靠近大海，年平均登陆三次台风，最高可达十五六级。“三主桁钢桁拱结构，钢梁架设施工工艺复杂，技术含量高，施工难度大，每年要经历两至三个月的台风期，结构抗台风安全风险高。”赵健说，为做好台风期架梁的安全质量控制，项目与湖南大学陈政清院士团队共同攻关，先后开展了施工阶段渡台、抗台方案研究、风洞试验，对大桥施工的安全性进行全面评估，为台风期钢梁架设提供了坚实的技术保障和数据支持。其中大桥临时扣塔拉索拼装施工工艺风洞试验，令大桥在12级以上台风“考验”下做到“纹丝不动”。
跨度增加，还加大了每个桥梁支座的承重。“南沙明珠湾大桥单个桥梁的支座，需承受的重量达12000吨，抗震标准提高了30%，这也是国内首创。”赵健说，为保证正常通航，建设采用临时建斜拉桥主塔的方式，对拱桥受力进行靠挂。
赵健介绍说，这座目前最大跨度的“三主桁钢桁拱双层桥”施工设计采用了拱梁同步、3D扫描和抗台风等多项新技术。项目已申报国家专利30余项、国外专利3项以及20余项发明专利及科研成果。三主桁中承式钢桁拱桥超大悬臂施工、中跨合龙口多点同步近似合龙等多项关键技术达到世界领先水平。
据悉，明珠湾大桥主桥合龙后，将进入桥面板安装等桥面系施工阶段，计划今年7月实现主线拉通。大桥建成通车后，将助力广州南沙区打造功能完善的滨海新城，成为广州面向粤港澳大湾区的重要门户。