近日，隨著主航道橋最后一根碳纖維水平拉索架設(shè)完成，江蘇常泰長江大橋工程設(shè)計上的又一個世界首創(chuàng)——溫度自適應(yīng)塔梁縱向約束體系順利實現(xiàn)。此前，大橋在350米高主塔施工過程中已相繼實現(xiàn)了減沖刷減自重臺階型沉井基礎(chǔ)、“鋼—混”混合結(jié)構(gòu)空間鉆石型橋塔和鋼箱—核芯混凝土組合索塔錨固結(jié)構(gòu)等三項世界首創(chuàng)設(shè)計。至此，大橋工程四項世界首創(chuàng)設(shè)計全部成功落地，這是國內(nèi)超大跨徑橋梁在新結(jié)構(gòu)、新材料、新設(shè)備、新工藝等方面的重大技術(shù)突破。
常泰長江大橋是長江上首座集高速公路、城際鐵路、普通公路三種方式于一體的過江通道。跨江主橋由一座主跨1208米鋼桁梁斜拉橋和兩座主跨388米鋼桁拱橋組成，創(chuàng)下了最大跨度斜拉橋、最大跨度公鐵兩用鋼桁拱橋和最大連續(xù)長度鋼桁梁的世界紀(jì)錄。為了優(yōu)化大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)受力，經(jīng)過細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計，建設(shè)團(tuán)隊通過在常泰長江大橋主航道橋跨中鋼桁梁底部和主塔橫梁之間設(shè)置水平拉索，形成了溫度自適應(yīng)塔梁縱向約束體系。
該體系在未增加橋梁結(jié)構(gòu)的自身重量的條件下，通過改變縱向荷載的傳力路徑，自動適應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)因溫度變化產(chǎn)生的變形。相比傳統(tǒng)的橋梁結(jié)構(gòu)體系，該體系不僅能夠有效降低結(jié)構(gòu)內(nèi)力，減小結(jié)構(gòu)尺寸，還將橫向橋面伸縮幅度由原來的1米降低到80厘米左右，有效提高了行車舒適度，一定程度上延長了橋梁使用壽命。
為了充分發(fā)揮溫度自適應(yīng)塔梁縱向約束體系的作用，建設(shè)團(tuán)隊研發(fā)了抗拉強(qiáng)度達(dá)到2600MPa的碳纖維復(fù)合材料。這種新型纜索材料對溫度變化不敏感，具有材質(zhì)輕、抗拉強(qiáng)度大、耐腐蝕等特性。建設(shè)團(tuán)隊用時六年，全面攻關(guān)纜索材料生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵核心技術(shù)，相關(guān)科研成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。常泰長江大橋水平拉索單根由127絲直徑7毫米碳纖維復(fù)合材料組成，為目前世界上碳纖維拉索長度最長、規(guī)模化用量最大的工程項目，單根水平拉索長559米，全橋28根水平拉索總重量達(dá)到130噸。
