提高跨度、适应环境、优化性能 长江中游，碧波流淌，一座暗红色的铁桥结构矗立在江面上。 2025年11月，湖北延吉长江大桥正式合龙。 与传统悬索桥的双主缆设计不同，延吉长江大桥两座低矮的主塔之间悬挂着四根不同高度的主缆，像强大的武器一样悬挂在跨江5.6万吨的钢梁上。 “通过‘不同垂度四主索系统悬索桥’结构体系的创新，该桥巧妙地解决了超大桥跨和航空高度限制的双重约束。”中交二工院桥梁二设计部主任李志刚说。 结构体系相当于拖船的“骨架”，注重增加跨度、适应复杂环境、优化受力性能近年来，各种桥梁结构取得了新的成就。 我们先来看看梁桥。通过将承载效率更高的结构形式融入梁结构中，优化梁结构减重，新型梁桥结构不断涌现。 再看看拱桥。基于机械设备和施工技术的快速发展，传统的拱圈断面和结构型式不断地进行改造和修改，拱桥的跨度上限不断提高。将于2024年2月建成通车的广西天峨龙潭大桥，将拱圈由箱式三房优化为双箱式肋结构，将拱桥跨度首次增至600米。 将于2025年9月建成通车的江苏长泰长江大桥创新采用“钢-混凝土”混合结构结构空间菱形桥塔，提高结构强度，打破斜拉桥最大跨度世界纪录。悬索桥修改和重新布置主缆承重系统。最近关闭的延吉长江大桥就是一个典型的例子。 “人工智能技术驱动的三维数字孪生模型已成为探索新型桥梁结构的重要途径。”李志刚表示，未来桥梁建设将以新结构、新材料为“骨骼和肌肉”，以全周期数字智能平台和数字孪生为“神经系统”，迈向更智能、更强、更绿色、更可持续的未来。 材料变化 探索更轻、更环保、更安全 轻量化缆鞍，性能提升30%以上；高强度电缆绞线，防腐耐用；绿色混凝土降低单位成本约30元……一系列材料创新贵州花江峡谷大桥的成功与应用，使其成为世界上纵横第一的山区悬索桥。 “交通流量不断增长，使用环境变得更加复杂，传统的钢材和混凝土无法满足大跨度、超长寿命桥梁的力学和耐久性要求，迫切需要材料创新和性能提升。”贵州省交通规划勘察设计院桥梁设计分院主任叶红平认为，轻质、高强、绿色低碳已成为桥梁材料的创新方向。 在轻量化方面，不同性能的材料通过物理或化学方法组成的高性能复合材料具有优异的耐久性和抗冲击性。正在建设的湖北观音寺长江大桥采用的是“钢-超高性能混凝土”组合梁。由于材料密度低，组合梁重量减轻20%以上，承压能力显着提高。 在种植方面，环保节能材料在生产和使用过程中对环境的影响较大。小而高效地利用资源。花江峡大桥建设中开发的高性能岩粉矿物掺合料技术，采用石粉经破碎、改性后作为混凝土掺合料使用。可替代20%水泥，有效减少碳排放。 “桥梁的本质是交通”。叶红平表示，随着全国统一市场建设加快，各类货物运输更加频繁，桥梁安全显得尤为重要。在花江峡大桥建设中，研究团队经过多种材料组合，选择玄武岩纤维作为主要防火材料。国家和测试。玄武岩经过燃烧和拉拔，然后填充其他材料。熔点可达1450摄氏度。 设备创新 工业化、智能化、绿色化转型 在福建东南沿海的厦门湾，一座跨海大桥显得雄伟。经过两年多的建设，国家重大战略工程厦晋大桥主塔已封顶。 大桥“共同成长”的背后，是大国的坚实支撑。隧道段，量身定制的“夏津”盾构机全速运转，落入地下24米；桥段，“杭州二优”5500吨双臂起重机出现在主通道，保证主要构件的准确吊装。 “现代桥梁工程本质上是与设备能力竞争。”潘桂林 中国交通建设S公司技术中心副总经理第二港务工程有限公司表示，桥梁装备创新推动了桥梁建设的工业化、智能化、绿色化创新，从而攻克了各种施工难题。 在工业化建造领域，传统建筑工地正在转变为“天空工厂”和“柔性生产线”，实现工厂精益制造和现场高效组装。 例如，一体化智能塔架施工机集数百吨低位爬升、钢筋快速安装、混凝土自动分配和振动、智能维护和应急预防等功能于一体，使施工效率从0.6米/天提高到1.2米/天；采用墩梁组合架桥机，桥梁施工如同“搭积木”，将预制的桥墩、桥面模块精确组装，提高施工效率和减少占用面积。 在智能建造领域，装备创新为大型工程带来“数字神经”、“智慧大脑”，推动桥梁建设向数据驱动建设转变。 “空中搬运工”QMD-2000桥面起重机配备自动对中系统，可以让2000吨钢桁架在空中自动旋转和校准，使大型斜拉桥施工效率提高50%。深水沉箱基础下沉集群设备配备了整个施工过程的智能监控系统，使整个沉箱施工过程可测、可视、可控。 在绿色发展领域，环保理念也贯穿于研发和装备建设的全过程。以“卓越二航”为例。该船旁边有一艘光伏能源船存储系统，以减少对传统化石燃料作为能源供应来源的依赖。 “面对跨海、联岛、翻山沟的重大工程挑战，桥梁装备创新正迈向系统升级的新阶段。”潘桂林表示，装备技术目前主要有三大发展趋势：一是不断超越能力极限，研发适应超深水、强台风、极高载荷、高寒高海拔等极端环境的新一代超级装备，支撑海峡通道、高原铁路等未来超级工程；二是深入推进智慧绿色，进一步结合人工智能和物联网技术，实现施工过程的自动化控制和实时监控，将绿色低碳理念融入整个装备创新周期；第三，从单一设备到平台，通过模块化、标准化设计，开发出可快速组合、适应不同情况的模块化解决方案，进一步提高桥梁建设的响应速度和竞争力。