在河南濟源與洛陽市新安縣交界的群山間，崖壁如削，濁浪奔涌。群山之巔，一座大橋宛如長虹，跨越黃河南北，將天塹變做通途。
大橋造型別致，百米高的門式單塔巍然屹立。一根粗壯的主纜從塔頂破壁而出，凌空飛跨510米江面，抵達北岸山崖后，輕盈繞彎，再折返回始發之地。
這是世界首座獨塔地錨回轉纜懸索橋——濟新黃河大橋。日前，濟新黃河大橋實現全橋貫通，通車后，黃河兩岸通行時間將從原來的兩個半小時縮短至20分鐘。
獨塔地錨：找到懸崖架橋“最優解”
雙塔是懸索橋最常用的結構。這種結構可在跨越能力、結構穩定性、建設經濟性方面實現最優平衡。
“但是，雙塔結構在濟新黃河大橋根本行不通。”中鐵四局濟新黃河大橋現場負責人帥勇指著地圖說，“原因就在這里。”
濟新黃河大橋穿越王屋山、黛眉山世界地質公園，近乎垂直的崖壁如同該地的天然屏障。若在崖壁上建塔，開挖山體將毀掉萬年地質痕跡。
嚴苛的環保要求不光涉及山間，還要求水下不能有任何變化。大橋跨越的河道屬于小浪底水庫區。水庫年沖淤深度達50米，水位落差同樣是50米。“庫底淤積像流動的沙丘，橋墩立不住腳，廢土廢渣更是一塊都不能落入河中。”帥勇說。
為了保護當地生態，大橋設計團隊對拱橋、斜拉橋、懸索斜拉協作橋等橋型進行逐個測評。滿足應力要求的不符合橋型設計，實現橋型設計的又將增加破土工程……設計團隊幾乎找遍了全國所有橋型，卻仍被復雜的地質條件和生態環保要求困住，無破解之道。
無奈之下，設計團隊將目光投向國外。位于美國舊金山一座名為奧克蘭海灣大橋的單塔自錨抗震懸索鋼橋引起了設計團隊的注意。其單塔結構恰恰符合濟新黃河大橋的橋型設計要求。而濟新黃河大橋北岸一處靠近崖壁的低矮山體，又給建設混凝土錨樁提供了合適點位。設計團隊一拍即合，提出破局構想——采用單塔、地錨、主纜回轉方式建橋。
“南岸立塔，北岸不建塔，用錨碇‘拽’住主纜再讓它折返。”帥勇解釋，“就像一個人，左手拽住南岸，右手拉著繞過北岸的繩索往回拉。”
2024年，這一顛覆性設計通過嚴苛的試驗。109米高的南岸主塔如定海神針，7.3萬立方米的北岸錨碇化身“千斤墜”，以17萬噸自重牢牢“釘”入山體。“省去北岸塔基開挖的步驟，不僅保護了地質遺跡，還破解了施工場地狹小的困局。”帥勇說。
主纜“畫圈”：1613米鋼纜極限折返
濟新黃河大橋的主纜在黃河之上畫了一個“圈”，1613米的鋼纜以折返方式錨固于單塔與山崖的錨固點之間。在主纜完成“飛去、繞回”壯舉的背后，是技術人員攻克三大難關的創新歷程。
首先是讓鋼絲整齊“轉彎”。傳統懸索橋主纜索股呈正六邊形排列，但回轉纜在塔頂需豎向彎曲，在北岸轉向處需水平彎曲，90度轉角差導致鋼絲極易扭絞。
“好比一群人直角轉彎還必須保持原隊形，必定人仰馬翻。”濟新黃河大橋項目技術負責人李波解釋。為此，工程團隊在纜索排列上實現突破。他們首創“斜45度排序入鞍”技術，讓121股索股在45度斜面上依次入槽。“每根鋼絲自然‘側身’，轉彎時受力均勻不打架。”李波說。
第二道難關，便是千米索股如何高效牽引。濟新黃河大橋的單根主纜索股長1613米、重35噸。在狹窄峽谷中，傳統單向牽引易扭絞、效率低。
“我們讓索股‘兩頭跑’。”李波指著直徑6米的特制索盤介紹。工程團隊發明的“索股對折盤卷施工法”將索股從中部對折，頭尾同盤卷繞。施工時兩岸牽引設備同步發力，索股如展開的卷尺雙向奔赴。
李波介紹，利用上述工法，工程團隊只用了40天便完成全部121股索股的架設。這不僅使得施工效率大幅提升，而且讓扭轉風險降為零。
第三道難關，就是萬噸拉力如何錨固。
大橋北側的錨碇，需承受主纜折返產生的巨大水平拉力與豎向壓力。“常規錨碇得挖空半座山。”李波帶記者走近北岸的混凝土巨構。他們創新設計的“擬形底面U形錨室復合式錨碇”依山就勢，底面雕刻成三維階梯狀與山巖咬合，內部設淺埋U形洞室容納轉向裝置。
“這樣的設計，不僅比傳統方案少挖3萬立方米土石，而且錨碇頂面還能兼做行車道。”李波告訴記者，主纜在此經L形雙滑動面轉索鞍平滑轉向，施工預偏后自動復位，省去頂推工序，成功將萬噸拉力錨固在錨碇之上。
峽谷突圍：10級大風中架設鋼鐵“貓道”
濟新黃河大橋跨越黃河小浪底水庫庫區，由于兩側地勢高聳，中間河道狹窄，致使“狹管效應”突出，常年風速極快，對施工作業產生很大影響。
“大橋貓道（一種臨時施工便道）架通那天，腳下百米深淵黃河咆哮，我們真像在刀尖跳舞！”濟新黃河大橋項目黨支部書記楊艷波憶起2024年6月的貓道施工，仍心頭發緊。
峽谷瞬時風力達10級，傳統帶抗風纜的貓道系統難以適用。“貓道寬約4米，工人掛雙鉤安全帶作業，擰緊數萬顆螺栓時連扳手都不敢脫手。”楊艷波說。為此，工程團隊大膽采用“二跨連續無抗風纜貓道”，通過優化承重索與面網結構，提升貓道的剛度。
峽高谷深，貓道的支撐體——高塔的架設需要抵抗大風侵襲，并在破碎巖層與狹窄作業面上進行塔基施工。施工的每一步都在與困難較量。
面對險峻環境，項目技術團隊聯合全國橋梁專家反復研討，借助模擬實驗、地質雷達與三維探測等現代技術手段，創新采用鉆爆結合與快速成孔工藝，將橋梁的“腳”牢牢錨入山體；隨后，將承臺與塔座層層澆筑加固，筑起穩如磐石的基礎。
基礎完成后，施工重心轉向塔柱。塔柱直插云天，施工團隊引入液壓爬模技術——模板如同“貼身鎧甲”緊扣塔身，液壓系統緩緩頂升，模板隨塔柱同步攀升。每一次混凝土澆筑都讓塔柱“長高”一截。
當塔柱昂然聳立，貓道方能從塔頂跨越峽谷。這條不足四米寬的鋼鐵便道，如同凌空舞動的絲帶，懸掛于百米深淵之上，為主纜架設與鋼桁梁吊裝鋪就通途。從谷底到云端，從塔基到貓道，施工脈絡層層遞進，繪就出一幅壯麗畫卷。如今，濟新黃河大橋已經貫通，待年底通車后，豫晉交通大動脈徹底打通。
在河南濟源與洛陽市新安縣交界的群山間，崖壁如削，濁浪奔涌。群山之巔，一座大橋宛如長虹，跨越黃河南北，將天塹變做通途。
大橋造型別致，百米高的門式單塔巍然屹立。一根粗壯的主纜從塔頂破壁而出，凌空飛跨510米江面，抵達北岸山崖后，輕盈繞彎，再折返回始發之地。
這是世界首座獨塔地錨回轉纜懸索橋——濟新黃河大橋。日前，濟新黃河大橋實現全橋貫通，通車后，黃河兩岸通行時間將從原來的兩個半小時縮短至20分鐘。
獨塔地錨：找到懸崖架橋“最優解”
雙塔是懸索橋最常用的結構。這種結構可在跨越能力、結構穩定性、建設經濟性方面實現最優平衡。
“但是，雙塔結構在濟新黃河大橋根本行不通。”中鐵四局濟新黃河大橋現場負責人帥勇指著地圖說，“原因就在這里。”
濟新黃河大橋穿越王屋山、黛眉山世界地質公園，近乎垂直的崖壁如同該地的天然屏障。若在崖壁上建塔，開挖山體將毀掉萬年地質痕跡。
嚴苛的環保要求不光涉及山間，還要求水下不能有任何變化。大橋跨越的河道屬于小浪底水庫區。水庫年沖淤深度達50米，水位落差同樣是50米。“庫底淤積像流動的沙丘，橋墩立不住腳，廢土廢渣更是一塊都不能落入河中。”帥勇說。
為了保護當地生態，大橋設計團隊對拱橋、斜拉橋、懸索斜拉協作橋等橋型進行逐個測評。滿足應力要求的不符合橋型設計，實現橋型設計的又將增加破土工程……設計團隊幾乎找遍了全國所有橋型，卻仍被復雜的地質條件和生態環保要求困住，無破解之道。
無奈之下，設計團隊將目光投向國外。位于美國舊金山一座名為奧克蘭海灣大橋的單塔自錨抗震懸索鋼橋引起了設計團隊的注意。其單塔結構恰恰符合濟新黃河大橋的橋型設計要求。而濟新黃河大橋北岸一處靠近崖壁的低矮山體，又給建設混凝土錨樁提供了合適點位。設計團隊一拍即合，提出破局構想——采用單塔、地錨、主纜回轉方式建橋。
“南岸立塔，北岸不建塔，用錨碇‘拽’住主纜再讓它折返。”帥勇解釋，“就像一個人，左手拽住南岸，右手拉著繞過北岸的繩索往回拉。”
2024年，這一顛覆性設計通過嚴苛的試驗。109米高的南岸主塔如定海神針，7.3萬立方米的北岸錨碇化身“千斤墜”，以17萬噸自重牢牢“釘”入山體。“省去北岸塔基開挖的步驟，不僅保護了地質遺跡，還破解了施工場地狹小的困局。”帥勇說。
主纜“畫圈”：1613米鋼纜極限折返
濟新黃河大橋的主纜在黃河之上畫了一個“圈”，1613米的鋼纜以折返方式錨固于單塔與山崖的錨固點之間。在主纜完成“飛去、繞回”壯舉的背后，是技術人員攻克三大難關的創新歷程。
首先是讓鋼絲整齊“轉彎”。傳統懸索橋主纜索股呈正六邊形排列，但回轉纜在塔頂需豎向彎曲，在北岸轉向處需水平彎曲，90度轉角差導致鋼絲極易扭絞。
“好比一群人直角轉彎還必須保持原隊形，必定人仰馬翻。”濟新黃河大橋項目技術負責人李波解釋。為此，工程團隊在纜索排列上實現突破。他們首創“斜45度排序入鞍”技術，讓121股索股在45度斜面上依次入槽。“每根鋼絲自然‘側身’，轉彎時受力均勻不打架。”李波說。
第二道難關，便是千米索股如何高效牽引。濟新黃河大橋的單根主纜索股長1613米、重35噸。在狹窄峽谷中，傳統單向牽引易扭絞、效率低。
“我們讓索股‘兩頭跑’。”李波指著直徑6米的特制索盤介紹。工程團隊發明的“索股對折盤卷施工法”將索股從中部對折，頭尾同盤卷繞。施工時兩岸牽引設備同步發力，索股如展開的卷尺雙向奔赴。
李波介紹，利用上述工法，工程團隊只用了40天便完成全部121股索股的架設。這不僅使得施工效率大幅提升，而且讓扭轉風險降為零。
第三道難關，就是萬噸拉力如何錨固。
大橋北側的錨碇，需承受主纜折返產生的巨大水平拉力與豎向壓力。“常規錨碇得挖空半座山。”李波帶記者走近北岸的混凝土巨構。他們創新設計的“擬形底面U形錨室復合式錨碇”依山就勢，底面雕刻成三維階梯狀與山巖咬合，內部設淺埋U形洞室容納轉向裝置。
“這樣的設計，不僅比傳統方案少挖3萬立方米土石，而且錨碇頂面還能兼做行車道。”李波告訴記者，主纜在此經L形雙滑動面轉索鞍平滑轉向，施工預偏后自動復位，省去頂推工序，成功將萬噸拉力錨固在錨碇之上。
峽谷突圍：10級大風中架設鋼鐵“貓道”
濟新黃河大橋跨越黃河小浪底水庫庫區，由于兩側地勢高聳，中間河道狹窄，致使“狹管效應”突出，常年風速極快，對施工作業產生很大影響。
“大橋貓道（一種臨時施工便道）架通那天，腳下百米深淵黃河咆哮，我們真像在刀尖跳舞！”濟新黃河大橋項目黨支部書記楊艷波憶起2024年6月的貓道施工，仍心頭發緊。
峽谷瞬時風力達10級，傳統帶抗風纜的貓道系統難以適用。“貓道寬約4米，工人掛雙鉤安全帶作業，擰緊數萬顆螺栓時連扳手都不敢脫手。”楊艷波說。為此，工程團隊大膽采用“二跨連續無抗風纜貓道”，通過優化承重索與面網結構，提升貓道的剛度。
峽高谷深，貓道的支撐體——高塔的架設需要抵抗大風侵襲，并在破碎巖層與狹窄作業面上進行塔基施工。施工的每一步都在與困難較量。
面對險峻環境，項目技術團隊聯合全國橋梁專家反復研討，借助模擬實驗、地質雷達與三維探測等現代技術手段，創新采用鉆爆結合與快速成孔工藝，將橋梁的“腳”牢牢錨入山體；隨后，將承臺與塔座層層澆筑加固，筑起穩如磐石的基礎。
基礎完成后，施工重心轉向塔柱。塔柱直插云天，施工團隊引入液壓爬模技術——模板如同“貼身鎧甲”緊扣塔身，液壓系統緩緩頂升，模板隨塔柱同步攀升。每一次混凝土澆筑都讓塔柱“長高”一截。
當塔柱昂然聳立，貓道方能從塔頂跨越峽谷。這條不足四米寬的鋼鐵便道，如同凌空舞動的絲帶，懸掛于百米深淵之上，為主纜架設與鋼桁梁吊裝鋪就通途。從谷底到云端，從塔基到貓道，施工脈絡層層遞進，繪就出一幅壯麗畫卷。如今，濟新黃河大橋已經貫通，待年底通車后，豫晉交通大動脈徹底打通。
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