长江日报-长江网12月1日讯（记者王谦）畅行后官湖大桥看鸥鹭展翅、过府河大桥观江堤风光，再到青山长江大桥赏天兴洲晚霞美景……武汉四环线沿途跨越长江和汉江，经过大大小小20余个湖泊，以及多个公园和湿地，一路是景。这样一条连接主城区和新城区的交通主干道，从规划设计到建设施工，都充满了环保、科技和景观的考量，在强化武汉交通枢纽功能的同时，成为一条流动的城市景观线。
武汉四环线西四环后官湖特大桥球形全景。记者李子云 摄
绿色选线：
绕行七大湖多建6公里
作为湖北最宽高速公路，四环线双向8车道，全长148公里，沿线穿越区域水网密集、绿楔相间，串起众多湖泊，在世界大城市环线中独一无二。道路如何与环境相容，为设计建设者带来挑战。
“我们在选线中重视对湖泊、河流、森林公园、生态绿楔的环境保护，不进入、不破坏核心保护区、水源保护区等，尽量减少对生态环境保护不利的影响。”规划设计方中交第二公路勘察设计院相关工程师介绍，四环线选线时非常谨慎，为生态让路。
东四环跨北湖。李巍 摄
自2009年起，历时6年多的踏勘与反复的路线方案比较，经过了多次修改。武汉四环线东段，绕行严西湖与北湖，以最大限度维持大东湖生态水网完整；南段，为尽量减少对汤逊湖影响，线路向南绕道2公里；青菱湖因受制沌口长江大桥桥位，无法绕道则选择最短垂直穿湖方案，减少湖中桥墩；西段，为避免直接从后官湖中央穿越，利用后官湖东侧大、小半岛的岸线布设桥梁，在后官湖上形成一条“S”形的曲线在湖面蜿蜒向前，同时少占水面，避开对知音湖的影响；北段，方案中特意绕道避开后湖、盘龙遗址。
武汉四环线西四环后官湖特大桥球形全景。记者李子云 摄
该项目工程师向记者介绍，比如，四环线西北部原规划路线从绕城高速公路和三环线中间通过，但这样一来，北四环线正好横穿后湖的主要湖面，同时与盘龙城遗址“擦肩而过”。后湖是黄陂区一大湖泊，是水源供应地，所以最后的选择是向北绕开后湖，避开盘龙城遗址。虽然线路绕远1公里，贴近绕城高速公路，但能取得更好的生态效益。
据悉，为给湖泊让道，四环线综合里程多绕6公里，综合投资多出十数亿元。当时为四环线专家评审组成员的清华大学交通研究所副所长杨新苗认为，为生态让步是城市建设一大进步，既体现城市对湖泊的尊重，也是社会共识的凝聚。对武汉这样有山有水的江湖城市来说，建设代价巨大，而生态价值无法换算。
绿色施工：
涉水施工设置隔离带
驱车驰骋在即将贯通的四环线上，武汉四环线沿线穿越多个湖泊，沿途风景旖旎，绿色施工成为共同命题。如何最大程度减少对环境的影响，水面施工如何最大程度减少水质污染，是四环线建设者面临的一大难题。
北四环全线共有12座桥梁，穿越了2条大型河流和后湖等5个大型湖泊。为了保护好沿线河流和湖泊水环境，施工便桥全部采用搭设钢栈桥，钢栈桥总长9400余米，耗用钢材总重量为71000多吨。“我们在项目涉水区全线采用钢栈桥作为便道、钢平台作为施工平台，减少湖泊占用；水中桥墩施工，承台、墩身钢模板拼接严密，沿钢平台设置隔油带，放置移动垃圾箱和移动厕所，不让废水、垃圾流入湖中。”中建三局基建投公司武汉北四环五标项目负责人王江介绍。
南四环线跨汤逊湖段并非从中间横穿湖面，而是紧临岸边跨越。“桩基施工过程中，容易出现泥浆满溢造成水质污染。”现场责任工程师唐刚介绍，为保护水质，在桩基施工中，设置了深扎湖底的圆柱形钢护筒，每根桩都被一个钢护筒罩住，每三个钢护筒都用穿浆管相互连通。当一个钢护筒中泥浆即将溢出时，通过连接的“导管”，将多余泥浆导入到相邻筒中，继续使用，从而实现泥浆循环。当第三个钢护筒泥浆即将溢出时，则用抽泵将泥浆抽出，再通过泥浆车清理运走。由于采用泥浆池循环方式，工期不得不延长一倍，但项目负责人说，同巨大的生态效益相比，这个投入值得。
武汉四环线南四环汤逊湖大桥。记者李子云 摄
工程结束后，钢结构施工栈桥全部回收。唐刚表示，与以往湖面施工时采用填湖方式铺设施工便道不同，1.8公里的钢结构栈道使用了近12000吨钢管柱，所有工程完工后，我们将钢管柱一一拔出，钢材也全部回收，避免对水质产生污染。
此外，在桥梁墩柱施工过程中，构筑了钢围堰。围堰中湖水被抽干，供工人施工。施工中产生的任何废渣废水，围堰都会兜住，集中后通过专用的泥浆车清运。同时，还利用彩条布、隔离带等将施工区域与湖区隔离，如有垃圾意外掉落，将立即打捞清理。南四环建设方相关负责人介绍，项目在建设过程中先后采用了17项绿色施工技术。
青菱湖引桥施工。（资料图片）
智慧施工：
应用BIM技术提高标准化
近日，在东四环北湖枢纽互通，建设者正在忙着收尾施工，北湖枢纽互通上跨绕城高速及北湖收费站。在这里，平均每小时有近900辆汽车高速通行，要在满足车辆正常通行条件下完成改造，并入到新建城市环线高架中，这一施工尚属全国首例。除了改道难，还涉及大量复杂的管线迁改。
东四环新建的北湖收费站。 通讯员李巍摄
中建三局东四环一标段项目经理杨军介绍，为解决北湖枢纽互通工程既有高速公路通行保障难题，项目反复修改施工方案30余次。针对北湖枢纽交通组织复杂、难度大等特点，通过制作三维动画与主体模型结合，真实模拟各阶段交通组织安排，形象直观指导施工。
东四环2017年7月开工，作为四环线最晚开工的项目，又面临黏土覆盖层厚、线路交叉多且与既有高速公路交叉、预制梁数量大等难题。为提高工程质量，缩短工期，东四环项目充分推广新技术应用，共创新使用四新技术应用12项，先后完成11项课题攻关，其中，基于BIM（建筑信息模型）技术的预制梁施工关键技术研究与应用总体达到国内先进水平。
中建东四环指挥部指挥长王玮介绍，东四环规划建设3座梁场，项目开发利用梁场BIM生产管理系统，对预制梁生产、架设、安全、质量、档案等工作进行全方位管控，提高标准化水平。
梁场BIM模型。
其中，东四环一标段项目的梁场占地约68亩，面积相当于108个标准篮球场，可生产超2500片的预制梁，生产力是普通梁场的2～3倍。在管理后台，项目全方位利用BIM技术对施工总平面建立三维可视化信息模型，对制梁区、加工厂等赋予综合立体空间信息，实现最优化总平面布置。“比如，通过利用BIM技术对预制T梁进行精细化建模，提前发现钢筋过密、钢筋与波纹管碰撞问题，进行优化设计施工。”杨军介绍。
在四环线6个新建段中，北四环要穿越武英、岱黄等5条高速公路和武汉市的15条干线公路，以及石武高铁、汉孝城际铁路、汉口北编组站等12条铁路，面临线路长、投资大、跨高速多、跨铁路多、涉河湖多等难题。北四环项目工程部负责人介绍，既确保北四环施工进度，又不能影响这些公路、铁路的正常运营，非常考验协调能力。
北四环转体桥施工。
以跨越汉口北编组站为例，施工方中铁七局武汉公司采用了4座转体桥梁的形式，其中最大的转体桥梁是3.3万吨。“桥梁转体的核心部件在于球铰，转体时采用了国内最先进的大尺寸、高精度球铰，直径5.2米的球铰安装在桥梁的上下承台之间，误差在1毫米之内，上转盘承载着转动的梁体，下转盘则与桥梁基础相连。”项目相关负责人介绍。这是国内首次一个项目在1公里范围内有连续4座转体桥，也是国内最密集的转体群，转体群总重量高达11.5万吨。
科技桥 智慧桥 颜值桥>>>
在四环线全线，最难、最有代表性的工程莫过于新建的两座长江大桥，各有千秋，集颜值、科技感于一体，成为长江武汉段上的璀璨明珠。
沌口长江大桥：
钻石型主塔造型优美，全桥应用多项新技术工艺
沌口长江大桥。
远望沌口长江大桥，如长虹卧波，蓝白相间的双索斜拉桥横卧长江，两座高233.7米的主塔高耸入云，形似钻石，棱角分明的主塔线条流畅。引桥根据城市景观需要，设置为造型优美的花瓶墩，整个大桥气势宏伟，是一道亮丽景观。自通车运营以来，目前日均车流量约1万辆，形成武汉西南方向“环线＋射线”快速路。
沌口长江大桥全长8.599公里，为主跨760米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥，桥宽46米，是目前国内设计载重量最大的重载桥梁之一，大桥建成用钢量相当于6座埃菲尔铁塔。
“由于四环线定位于物流大通道，主要通行大货车。为保证钢桥面铺装寿命，我们对重车道桥面钢板进行了加强。”中交第二公路勘察设计院副总工程师南军强介绍，桥面钢板最薄处为16毫米厚，货车行驶的外侧车道，加大到18毫米厚，同时还加密U肋间距，从而减小铺装结构横向变形。用通俗的话来讲，这种构造改变的效果将是：重载货车行驶在桥面上时，下方桥面的钢板仍将固若金汤。
沌口长江大桥。记者李子云 摄
建设期间，结合大桥宽幅、重载、大跨的特点，项目团队在关键技术上大胆创新，还自主研发了大吨位“弹性＋阻尼”复合式阻尼器，首创正交异性钢桥面板U肋双面焊接技术，开展宽幅大跨斜拉桥剪力滞效应研究，首次通过对中塔柱设置横向预拱、使塔柱轴力产生偏心弯矩等，新技术、新思路的推出为大桥扎下了坚实的“底盘”。项目荣获了11项实用新型、发明专利，多项省部级科技进步奖、国家级工法等。
“为了保证桥梁的‘健康’，我们还推出了沌口长江大桥全寿命安全检测系统，在大桥上布置了411个传感器，对施工和运营情况进行信息采集和分析，实现对桥梁环境、荷载、内力和位移等的全面监测，定期出具安全评估报告。”南军强介绍，比如，在上桥两侧接线互通前，安装有动态称重检测设备和可变情报板，降低超限车辆过桥率，减少超限车辆对大桥的危害。
青山长江大桥：
创造了多项世界之最，主跨达938米，一跨过江
青山长江大桥。记者李子云 摄
沿东四环一路向北行驶，远远看去，一座巨型斜拉桥耸立于长江之上，蓝白色彩交相辉映，气势磅礴。这是武汉市第十一座长江大桥——青山长江大桥。百层楼高的荼白色主塔上，伸出252根蓝色的斜拉索，吊起整座大桥，雄伟壮观，为大武汉增添一座新地标。
青山长江大桥项目公司总经理付晓鹏介绍，该桥的配色经过细致考量，斜拉索的蓝色，按照武汉跨长江桥梁“上游暖色、下游冷色”规则设计，代表蓝天；主塔的荼白色，代表白云；草绿色的防眩板，代表绿水青山，3种颜色搭配在一起，意味着“蓝天白云间的绿水青山”。
青山长江大桥。记者任勇 摄
作为四环线控制性工程，青山长江大桥颜值与内涵兼备。中铁大桥局青山大桥项目经理部一分部工程部刘宇飞介绍，青山大桥全长7548米，在建造过程中，创造了多项世界第一：世界最高“A型”桥塔，塔高279.5米；长江上已建成的最宽桥梁，主桥总宽达48米；世界上跨度最大的全漂浮体系斜拉桥，主跨达938米；世界上最大的“哑铃型”钢围堰，主墩钢围堰高37米等。
该桥位于80万吨乙烯化工区、武钢外贸码头和阳逻港王家屋锚地之间，是未来重载车过江通行主干道。此外，桥址位于长江武汉段黄金航道，大桥的设计还需满足未来大通航的需求。这就要求它具备大跨、超宽、重载的特性。
全国工程勘察设计大师、青山长江大桥总设计师徐恭义介绍，经过对水上环境、地质条件、桥梁属性等的反复论证，938米一跨过江的全漂浮体系斜拉桥设计方案成为最优选择。轻灵高挑的全漂浮体系能担千钧之力。
据介绍，建成后的青山长江大桥可抗19级大风。如遇地震，桥面梁体无下横梁阻挡，可顺着拉索方向来回“荡秋千”，最大位移2.1米，以抗震消能，保证大桥主体结构受力安全。桥上处处显示出人性化设计。该桥在国内首创“多维度低位照明”系统，所有光源定向投射到桥面，夜间开车不会对司机形成直射。车辆如果在桥上抛锚，司机只要按下路边的开关，前后150米内的桥边就会闪现警示灯光。
【编辑：朱晨颖】
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