国内的港珠澳大桥,主钢缆直径正好1米。一根主钢缆里,有127根索股,每根索股又由7772根细钢丝拧成,算下来单根主缆的钢丝总数超过9万根! 要是把这些钢丝一根接一根连起来,总长度能绕地球赤道4圈还多。美国金门大桥的主缆稍细些,直径约92厘米,两根主缆的钢丝总长度加起来有12.9万公里,差不多能到月球距离的三分之一。 主钢缆的强度,来自特制的镀锌钢丝。这类钢丝的抗拉强度能超过1800兆帕,简单说就是在1平方厘米的钢丝截面上,能承受18吨的拉力——相当于18辆家用轿车的重量全压在指甲盖大小的地方,强度是普通建筑钢筋的5到6倍。 实际用在大桥上,主钢缆的承重能力很直观。中国南沙大桥的单根主缆能承受6万吨拉力,足够把满载的辽宁舰(满载排水量约6.7万吨)稳稳吊起来。日本明石海峡大桥的主缆更厉害,单根能扛12万吨,吊起一座小型钢铁厂的设备都没问题。 工程师设计主钢缆时,不会把强度用到极限,会留足安全空间。平时大桥通车,主缆只用到三分之一的承载力,主要承担桥面自重和过往车辆的重量。 剩下的三分之二承载力,是专门应对极端情况的,比如台风带来的强风力、多辆重型货车同时挤在桥面一侧,这样就算遇到突发状况,主缆也不会轻易断裂。 为了让主钢缆用得久,防腐防水要做好。现在的主钢缆表面会涂特制的防腐涂层,武汉杨泗港大桥的主缆,涂层外面还包着密封防水套,能挡住雨水、海水和空气中的盐分,避免钢丝被腐蚀。 有些大桥还会用更精细的防护,比如贵州花江峡谷大桥的主缆,不仅用了防腐更好的钢丝,还装了除湿系统,能实时监测内部湿度,把湿度控制在65%以下,延长使用寿命。一般来说,主钢缆的设计使用年限能到120年。 主钢缆还有个大作用,就是让悬索桥能跨越大跨度。悬索桥的受力很清晰:靠主缆的拉力把桥面重量传递给两端的主塔和锚碇,不用在中间建桥墩。 像舟山西堠门大桥,主跨有1650米,全靠两根主缆吊住桥面,特别适合跨越宽海峡、大河。 而且主钢缆有一定柔性,遇到台风时会带着桥面轻微晃动,释放风力产生的压力,既稳固又能抗住地震、强风。 这些主钢缆看着不显眼,却撑起了一座座跨越江河峡谷的大桥,也是我国桥梁工程实力的体现。





