跨越寬闊水域開展橋梁建設，是全球橋梁工程人共同面臨的挑戰(zhàn)。在眾多橋型中，懸索橋因其跨越能力最強，可有效減少水中橋墩數(shù)量，在寬闊水域具有顯著優(yōu)勢，但受材料性能、抗風穩(wěn)定性、施工風險、造價等多種因素制約，懸索橋單一跨徑增長存在極限。

　　能否像架設高壓線纜一樣，架設連續(xù)多跨的懸索橋？

　　事實上，國內外早已提出多個多塔懸索橋方案，并被公認為實現(xiàn)超長距離跨越的最佳方式，如希臘里昂大橋、法國米約大橋，以及我國的湖南赤石大橋、貴州平塘大橋等。相比于單主跨懸索橋，多塔懸索橋通過分跨減小跨徑，縮小主纜規(guī)模，減小錨碇規(guī)模，經濟優(yōu)勢顯著；相比于多塔斜拉橋，多塔懸索橋的抗震性能更優(yōu)，可通過分聯(lián)解決溫度應力問題，實現(xiàn)無限聯(lián)長。但截至目前，大跨徑多塔連跨懸索橋建設卻依然是以三塔為主。

　　原因何在？

　　在6月27日舉辦的第八屆（2024）世界交通運輸大會主題論壇——第六屆橋梁發(fā)展論壇上，浙江數(shù)智交院科技股份有限公司黨委委員、副總經理王昌將在報告中指出，制約多塔懸索橋突破跨數(shù)限制的最主要的問題在于“中塔效應”。中塔剛度小，則整體剛度不足，抗風穩(wěn)定性差；中塔剛度大，則索鞍兩側纜力差大，纜鞍滑移風險高。

　　如何使多塔懸索橋從三塔突破到N塔？王昌將認為，無論采取共用錨碇方案，還是柔性中塔方案，一是可能面臨施工困難、造價高昂，對航運、水利產生不利影響；二是可能受到海洋環(huán)境下風力的制約。所以，要從根本上解決“中塔效應”，就必須提高中塔剛度與纜鞍抗滑能力，就此，王昌將提出“剛性中塔+高摩擦型索鞍”的N塔懸索橋方案。

　　方案在纜鞍抗滑試驗中，基于組拼式索鞍試驗裝置，對3種不同的索鞍構造共開展了142組纜鞍抗滑試驗；在主纜側向力試驗中，研發(fā)出組拼式索鞍裝置，并開展索鞍內主纜側向力測試試驗；在纜鞍抗滑試驗中，發(fā)現(xiàn)索股級滑移規(guī)律，進而提出主纜分層滑移分析模型，建立鋼絲級纜-鞍抗滑承載力計算理論。

　　該方案的一大發(fā)明是設置豎向摩擦板的高摩擦型索鞍。針對全豎向摩擦板索鞍的制造難點，浙江數(shù)智交院科技股份有限公司研發(fā)了具有智能定位、自動識別、全自動焊接功能的窄間隙焊接機器人，可將整體焊接變形量控制在設計要求的±1毫米精度范圍；為解決焊縫探傷難題，研發(fā)了適用于索鞍整體摩擦板窄深空間熔透焊縫的超聲相控陣探傷檢測技術；面對深槽索股入鞍難題，研發(fā)了世界首臺深槽索股入鞍專用機器人及質量測控系統(tǒng)，將施工效率提升了30%，將現(xiàn)場工人數(shù)量及勞動強度降低了50%。

　　剛性中塔可提高橋梁整體剛度及抗風穩(wěn)定性，助力多塔懸索橋從三塔有效擴展到N塔，提高橋梁結構耐久性和行車舒適性。那么，中塔剛度是不是越大越好？如何設計合理的中塔剛度？王昌將基于算法分析與規(guī)律總結認為，剛性中塔是實現(xiàn)活載錨碇的唯一途徑，并提出活載錨碇設計方法，為多塔懸索橋剛度設計提供了極為簡便的方法。目前，相關成果已在甌江北口大橋成功應用，為今后實現(xiàn)無限連跨多塔懸索橋奠定了堅實的理論和實踐基礎。