潮頭嘉紹橋天下錢江潮

圖/浙江嘉紹跨江大橋投資發展有限公司　呂為昱

文/本刊記者　謝博識

在世界三大強涌潮水域建設，三獲國際路橋設計大獎，通車以來未發生安全事故，被院士肯定為運行狀況良好……從設計、建設、養護、管理各個階段，嘉紹大橋都在創新，用創新攻克了世界性建橋難題，用創新研發了新型養管模式，用創新保障了長三角右翼經濟帶的交通出行和社會穩定發展。

嘉紹大橋施工的區域河床寬而淺，只能平潮的時候進場，而每天平潮的時間只有一個多小時。在建設現場，曾有媒體感嘆：潮頭建嘉紹，敢向強潮起宏圖。

嘉紹數字///////////////

嘉紹跨江通道全長69.5公里，總投資139.8億元。其中嘉紹大橋長10.1公里，投資62.8億；南岸接線長16公里，投資23.9億元；北岸接線長43.3公里，投資53.1億元。項目全線采用八車道高速公路標準建設，其中兩岸接線設計速度為120公里/小時，大橋設計速度為100公里/小時，通航等級為3000噸級。

橋因潮更壯　潮因橋更嬌

“錢塘一望浪波連，頃刻狂瀾橫眼前”，每年八月十八，錢塘江大潮這一天文和水文奇觀，準時登陸，潮起之時，壯觀天下無。潮線翻滾推擁，前浪后浪層疊追趕，潮起如倒海，潮退如功潰。大潮景觀以浙江嘉興的海寧鹽官最盛。

錢塘江水域的水文條件極其復雜，變幻莫測，83年前，就是在這樣的環境中，茅以升設計的“錢塘江大橋”結束了“錢江無橋”的歷史，一橋飛架，本就因大潮而聞名的錢塘江，再次名聲大噪。隨后，二橋、三橋、四橋相繼貫通，人們也隨之以為在錢塘江上建橋，再無難題，只不過是“量”的提升。但這些橋，都刻意回避了“錢江潮頭”一線，也就是在浙江紹興和嘉興之間的捷徑。

杭州灣跨海大橋、滬杭高速公路和杭甬高速公路勾連起的江浙滬兩小時經濟圈，便利了寧波等城市，但是，杭州灣西北、西南地區若要走杭州灣跨海大橋通勤，仍然需要繞遠。20年前，紹興第一次提出建設連接嘉興和紹興、跨越錢塘江的大橋，直到5年前，2013年7月18日，錢江潮頭上橫跨起嘉紹大橋，長三角右翼的經濟紐帶和出行捷徑才真正被打通。

因為交通出行和社會經濟發展的需要，嘉紹大橋必須直面復雜惡劣的建設環境。嘉紹大橋的落成通車有多難，只有建橋的人和養橋的人才知道。

錢塘江與印度恒河、巴西亞馬遜河同為世界三大強涌潮區域。嘉紹跨越的不是?！贾轂?，而是這條江——錢塘江。嘉興海鹽澉浦鎮和余姚西山之間的南北連線是杭州灣和錢塘江的分界線，澉浦鎮附近水域，水面寬度從100多公里，迅速收緊至20公里，既是“灣尾”，又是“江頭”，所以被認定為錢塘江大潮的“起潮點”。而距離澉浦鎮12公里處就是嘉紹大橋的橋位。建設嘉紹大橋的計劃一經宣布，社會和業界都發出了“在最不應該建橋的地方建橋”的質疑。

經工作人員實測，杭州灣跨海大橋在杭州灣的建設水域尚沒有形成涌潮環境，但是嘉紹大橋的涌潮強烈，退潮時可見底，也就是河床裸露，最高潮和最低潮相差9米，足有三層樓那么高，為全國之首。同時，最高流速可達每秒7.5米，而杭州灣跨海大橋橋位附近的最高流速為4米至5米。除此之外，海水中的氯離子含量高，鹽分大，防腐要求相應加劇。高潮差、高流速、耐海洋氣候等嚴苛的水文條件和特殊的小氣候，讓嘉紹大橋的建設環境和運維環境困難重重?！凹谓B大橋通連的嘉興海寧和紹興上虞兩座城市，即使天氣晴朗，橋面卻有可能狂風暴雨?！闭憬谓B跨江大橋投資發展有限公司總經理呂為昱向記者介紹。水利部門還提出了一個硬指標——建橋不能影響錢塘江大潮這一世界奇觀。于是，大橋結構的阻水率必須在5%以下。

嘉紹大橋通車后的第一個中秋節，錢塘江大潮如期而至，起潮、漲潮、平潮、退潮、落潮……排山倒海之勢依舊，而與之呼應的是嘉紹大橋的安然靜臥。至此，橋因潮更壯，潮因橋更嬌。

嘉紹大橋主塔上需要吊裝的鋼箱梁總共有374片

交通樞紐從“丁字型”到“十字型”

作為錢塘江上的又一座過江通道，嘉紹大橋的作用可不僅僅是“過江”。嘉紹大橋北起嘉興海寧，南接紹興上虞，是遼寧沈陽至海南?？趪腋咚俟烦Ｊ熘僚_州并行線的主要路段，也是浙江省高速公路交通規劃中跨杭州灣的第二個通道。項目北起乍嘉蘇高速公路南湖樞紐，跨錢塘江后終于杭甬高速公路和上三高速公路交叉的沽渚樞紐，全長69.5公里。

一通百通，一順百順。嘉紹大橋徹底改變了錢塘江南北岸、紹興至嘉興區域的交通格局——一橋貫通，連接杭甬、上三等多條高速公路的沽渚樞紐，由“丁字型”變成了“T字型”，曾經的交通走廊在一夜之間躍升為通達東西南北的交通樞紐，持續數十年的長三角經濟帶右翼交通發展“瓶頸”被打通，環杭州灣和環長三角經濟帶的交通格局趨近一個環，一張網。

嘉紹大橋給了紹興一個發展的“支點”。作為江浙高速公路網絡化建設的關鍵一環，嘉紹大橋建成后，“大橋經濟”首先發酵。于2010年開始建設的紹興市濱海新城，以“新興產業集聚區、海洋經濟發展先行區、城市建設示范區”為定位，將依托嘉紹大橋及環狀交通樞紐新建“紹興港”。在大橋南端的紹興市是接軌長三角的“高地”，千年古城迎來了一波新區建設高潮：袍江經濟開發區、鏡湖新區等相繼搬上建設日程。

現在，從紹興去上海和嘉興的路程均縮短了一個半小時。紹興與江北的上海、寧波、蘇州，江南的溫州、臺州、金華等城市，一線相牽。紹興市區位提振明顯。

嘉紹大橋通車后年均和日均車流量數據表

左圖： 嘉紹大橋的區位優勢圖。嘉紹大橋提供的安全、優質、暢通的通行環境，為推進長三角地區經濟一體化，全面建設環杭州灣地區“黃金產業帶”發揮了積極作用。

右圖：2017年年底，在浙江省“2017年半年度路況檢測情況報告”中，嘉紹大橋綜合得分95.9分，在浙江省通車三年以上的高速公路中名列第一。

呂為昱用“三個越來越”介紹了嘉紹大橋的影響力：嘉紹大橋目前的貨車通行量占總通行量的37.87%物流周轉量逐年提升，對兩岸城市至關重要的信息流、資金流、人流、物流等，源源不斷地借助嘉紹大橋這條跨江通道流入城市，對區域經濟的帶動效應越來越明顯。嘉紹大橋通車后，2014年平均每天發生違章停車、拋灑物、撞擊護欄等事故5.68起，而到2017年，平均每天的事故數量已經達到15.8起，因為通行量的逐年增加，大橋的運營管理和養護保暢任務越來越繁重。嘉紹大橋在“百年養護”的理念指導下，融合全壽命周期養護和預防性養護的關鍵，實現監控單元全覆蓋，巡檢可到達率、可延伸率逐漸增加，還搭建了“一鍵制”的應急處置平臺等，養管的信息化程度越來越高。

六大創新讓嘉紹頻繁斬獲國際大獎

2016年國際橋梁大會（IBC）“古斯塔夫·林德薩爾獎”、2016年國際道路聯合會（IRF）“全球道路設計成就獎（GRAA）”、2017年度國際咨詢工程師聯合會“菲迪克（FIDIC）”特別優秀項目獎……近年來，嘉紹大橋屢獲國際大獎，還成為中國首個獲得GRAA大獎的項目。這歸因于嘉紹大橋的不斷創新。

在設計和施工環節，6個“世界第一”的突破性創新，讓嘉紹大橋順利誕生在“最不適宜建橋”的環境中。

嘉紹大橋的主航道橋采用六塔獨柱雙幅四索面鋼箱梁斜拉結構，總長度2680米、總寬度55.6米，建成時是世界上主橋連續長度最長、橋面寬度最寬的多塔斜拉橋。

箱梁架設拼裝現場

單樁獨柱引橋上部結構預制節段拼裝施工

嘉紹聲音//////////////////

中國工程院院士、廣西大學教授鄭皆連

大橋建設期時期，我幾乎每年都來，這次再站在橋上很受鼓舞，大橋運營狀況很好。

嘉紹大橋總設計師 王仁貴

只有主塔的基礎施工時唯一避不開“與大自然斗”的一個重要節點，也是唯一保留了基礎承臺的一個地方。

中交公路規劃設計院首席設計師、嘉紹大橋設計者之一林道錦

為防止主航道擺動對通航影響，嘉紹大橋創造性的設置5個主通航道，以適應河床的頻繁擺動。

浙江旅游學院黨委書記 王昆欣

嘉紹大橋的開通，促進了旅游基礎設施的改善，便于長三角地區客源的輸送，加強了兩岸的相互交流。有數據顯示，嘉紹通車后，自駕游比例上漲了10%。

浙江嘉紹跨江大橋投資發展有限公司總經理呂為昱

那些熱愛橋梁的人，每設計、建造、養護一座橋，都把他們視作自己的孩子，每一座他們參與其中的橋梁，他們都熱愛。而我只有一個孩子，那就是嘉紹大橋。

為最大限度減少結構的阻水面積，水中區引橋基礎取消承臺，大規模采用單樁獨柱結構形式，樁徑3.8米，樁長100米至111米，單樁混凝土方量在1300立方米以上，這樣的橋樁共有150根，在當時國內外建橋史上屬于首例。

由于大橋主梁連續長度長，為解決因熱脹冷縮而產生的主梁溫度變形對索塔受力的不利影響，創造性地采用了在主橋跨中設置釋放主梁縱向變形的剛性鉸裝置，為世界首創，在養護管理中尚無先例可尋。

鋼結構橋梁的橋面鋪裝一直是世界性難題，嘉紹大橋全面采用我國自主開發的ERS結構，主航道橋鋼橋面鋪裝總量達10萬平方米。橋面在近4年的營運中總體效果良好。

嘉紹大橋北岸水中區引橋70米跨預應力混凝土連續剛構共13聯66孔，雙幅布置，預制梁段共計2878節，全部在預制梁場內采用短線法預制、架橋機懸拼法施工。這又是國內外首次在單樁獨柱橋墩上大規模采用連續剛構、利用架橋機進行短線法預制節段拼裝工藝。

嘉紹大橋的鋼箱梁總量達8萬噸，共374個箱梁節段。箱梁節段體大量重，在錢塘江強涌潮區域全部通過船舶運輸、吊裝，作業區水淺流急、潮流洶涌，船舶運輸、定位、吊裝難度極大，每日有效作業時間僅1小時，世界上第一次在如此復雜水文條件下進行如此大規模的鋼箱梁吊裝作業。

ERS鋼橋面鋪裝技術是基于對國內鋼橋面鋪裝破壞機理分析的基礎上，提出的基于解決橋面鋪裝與鋼板協同受力的創新型組合式鋪裝結構，是國內自主創新的研究成果。

嘉紹大橋總重約7600噸的風障和防撞護欄是養護維修的重點　

剛性鉸是嘉紹大橋解決多塔斜拉橋索塔及基礎溫度荷載問題的一個關鍵構造，是嘉紹大橋的生命線，必須在全壽命期內對其進行健康監測。

前所未有的養護新經驗

由于嘉紹大橋的結構特點，特別是采用六塔獨柱雙幅四索面鋼箱梁斜拉橋結構、剛性鉸裝置、3.8米大直徑深樁等創新性橋梁構件，無現成養護經驗可循，給養護管理工作帶來了巨大的挑戰?！拔覀兊酿B護管理工作都是在實踐中，不斷摸索完善的?！眳螢殛耪f。

大橋所處區域的水文條件復雜和氣象狀況多變，時常出現半晴半雨，岸上風平浪靜、江中狂風急急的情況，給養護現場作業帶來不少困擾。同時，大橋每年車流量快速增長，目前，年混合車流量超過1000萬輛（次），日均混合車流量在3.57萬輛次，貨車占比近40%，超重超載車輛屢禁不止。嘉紹大橋完成保持路況良好的常規養護任務的同時，還要保障結構安全。

百年大橋，三分靠建、七分靠養。目前，嘉紹大橋每年的路面質量指數（PQI）均在95以上，達到優秀水平，大橋總體橋梁技術狀況評定達到I類。在2015年度和2016年度浙江省高速公路路況檢測中，嘉紹大橋連續兩年名列前茅。

呂為昱率領的嘉紹大橋養護大軍確立了預防為主、防治結合的養護原則。率先編制了《嘉紹大橋中長期養護規劃》，實施大橋階段性養護目標和工作任務，也就是根據上年度大橋定期檢測報告，制定詳細的年度養護工作計劃，并嚴格組織實施。同時，還建立了“嘉紹大橋橋梁養護工程師工作制度”，組建由橋梁養護綜合技術、橋梁日常養護分管領導、專職橋梁養護工程師及專業技術人員13人組成的大橋養護技術團隊，為養護工作提供技術支持。在迎接“十二五國檢”期間，團隊狠抓養護標準化建設，按國檢標準規范整理養護內業資料，并針對嘉紹大橋的結構特點，將全橋分為23聯，分別建立專項檔案資料，每季度對全橋進行一次經常性檢查，檢查剛性鉸、橋面鋪裝、伸縮縫等重點部位。

浙江嘉紹跨江大橋投資發展有限公司根據大橋中長期養護規劃和每年的養護計劃，足額安排養護資金。截至2017年，大橋通車以來總計投入養護資金約6000萬元。

據公司統計，嘉紹大橋平均每年共實施日常巡查保潔、小修保養、路產修復、專項檢查，每年巡查、專項檢查330余次。每年10月還是“橋面養護主題月”，養護鋼橋面和混凝土缺陷橋面鋪裝層，單層修復超過1.0厘米的車轍，雙層修復超過1.5厘米的車轍。

除了月度專項整治，公司還發起年度專項整治活動。比如，通車后一年，嘉紹大橋的養護大軍發起了“不容忍結構有任何缺陷，不容忍梁內有任何垃圾”的“兩個零容忍”活動，共實地檢查清理混凝土箱梁和鋼箱梁約22.5萬平方米；2015年，公司對大橋的所有構造進行了一次徹底摸排，耗時半年，參與檢查人員1000余人次。

嘉紹大橋獲得2017年度“菲迪克”大獎的緣由是“體現了創新、高質量和杰出的專業水平，貫徹了透明和廉潔原則和具有可持續性，尊重環境”。

嘉紹大橋是剛性的，但是設計、建設、養護它的人卻飽含柔情。

大數據養護和科研創新性養護雙管齊下

2015年，浙江嘉紹跨江大橋投資發展有限公司投入2200萬元建設了大橋結構安全監測巡檢管理系統，設置于大橋主航道橋和北副航道橋及高墩區中引橋，為大橋配備專門的“私人醫生”。利用該系統，在百年的服役期內可及時“感知大橋”，24小時不間斷實時獲取環境溫濕度、應變溫度補償、構件截面溫度、主梁，索塔，X型托結構應變、主梁變形、索塔空間變位、斜拉索索力、動力特性、地震動、整體位移、支座行程、剛性鉸支座工作狀況、混凝土耐久性腐蝕進程監測、混凝土橋墩基礎沖刷16項數據。

嘉紹大橋2018年車流量統計表（數據來源：浙江省中心數據）

浙江嘉紹跨江大橋投資發展有限公司在接下來，將進一步提升養護管理的精細化水平，建立積極、規范的橋梁養護考核機制，全面推進日常養護的精細化，保持良好的路容路貌和大橋設施完好。

嘉紹大橋鋼圍堰的養護重點是監測海洋氣候的耐腐蝕程度

嘉紹大橋結構安全檢測系統是利用傳感測試技術、計算機信息技術、橋梁計算分析技術、風險管理技術、互聯網技術等最新技術研發構建的符合大橋運營環境和結構特殊性的“橋梁感知系統”。

通過大數據分析，有效獲取橋梁環境荷載、交通荷載以及結構響應、外觀損傷等信息，全面掌握大橋重點和關鍵結構的運行情況，定期綜合評估大橋，合理配置大橋養護維修資源，使運營期橋梁實時處于可知、可控狀態，最終實現延長橋梁使用壽命。比如2015年3月28日，因大霧實施主線分流過程中，由于大量車輛停留在單側橋上，系統數據反映出引橋主梁撓度接近設計值。事后，根據系統數據分析，工作人員及時優化了主線分流預案，保障了大橋結構安全。

嘉紹大橋除了設計環節的六大世界突破性創新，在養護管理中也在不斷創新。比如，超前謀劃，編制了《不中斷交通更換斜拉索應急預案》，既開創國內高速公路行業特大橋不中斷交通更換損傷斜拉索預案的先河，也為斜拉索在使用壽命到期進行全橋斜拉索更換奠定了堅實技術基礎。

為減緩疲勞造成的結構破壞，公司委托法爾勝集團開展鋼箱梁焊縫檢測，共計檢測焊縫140萬余米，并建立起一套焊縫初始大數據檔案，為百年大橋養護提供基礎數據。

公司在科研創新方面也在堅持作為，著手開展鋼橋面超韌性混凝土鋪裝研究，并準備申報省廳科研項目。目前已完成的《雙幅四索面多塔斜拉橋鋼箱梁制造總拼技術研究》《鋼箱梁溫濕度環境監測與控制系統研發》被評定為浙江省科學技術成果，《剛性鉸專用支座》被列入浙江省交通運輸科技成果推廣目錄。

組圖：嘉紹大橋目前正在開展“數字大橋”數據庫的建檔研究，整合大橋結構健康監測數據、鋼箱梁焊縫檢測數據、沉降位移監測數據、河床動態變化監測數據，建立大橋營運技術狀態模型等，進一步提升養護的信息化、科技化程度。

“菲迪克（FIDIC）”這樣評價嘉紹大橋

嘉紹大橋是目前世界最大的多塔斜拉橋，建設在舉世聞名的錢塘江起潮處，大橋設計獨具匠心，創新采用了多項技術，如在國際上首創多塔斜拉橋“雙排支座+剛性鉸”（DSH）結構體系，在國際上首次研究提出了3.8米大直徑單樁獨柱70米跨徑連續剛構橋新型結構。剛性鉸技術、單樁獨柱結構技術等還降低了超強涌潮環境下的施工風險，比傳統技術節約工程造價約8.5 億元。

嘉紹大橋在建設全過程中，始終堅持可持續發展原則，尋求與環境的和諧統一。為了減少橋梁結構對自然水文條件的影響，有力保證嘉紹大橋總體施工進度，避免大橋施工延期，橋梁結構下部結構阻水率被嚴格控制在5%以內，滿足了對錢江涌潮自然奇觀的保護及深槽寬幅擺動條件下的通航要求。水中區引橋采用單樁獨柱結構，保留鋼護筒減少強涌潮對墩柱的沖蝕，降低船舶撞擊非通航孔的安全風險。

大橋整體造型簡明流暢，與周圍環境有機融合，像劍似筆的獨柱塔形，清晰明快、簡潔樸素，高度契合當地人文情懷，成為嘉紹兩地新的地標性建筑，與著名的錢塘江涌潮景觀相得益彰。