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矮寨大桥:创新绘就惊世一笔

2019-09-10

华声文萃 2019年6期
关键词:悬索桥架设峡谷

矮寨特大悬索桥,一座为湘西筑梦的“天桥”。它所创造的四个“世界第一”,让世界见证了“湖南精神”、“中国力量”——

在355米上空跨越大峡谷,大桥两索塔间跨度1176米,跨峡谷跨度创世界第一;首次采用塔、梁完全分离设计方案,创世界第一;首次采用岩锚吊索结构,并用碳纤维作为预应力筋材,创世界第一;首次采用“轨索滑移法”架设钢桁梁,创世界第一。

1974年出生的张念来,是矮寨大桥项目总工程师,他回忆了当年的艰辛历程。

矮寨地处云贵高原山脉断层处,山高坡陡,地势陡峭。因此,大桥建设者们在一开始就与世界级难题狭路相逢。

首先要面对的是险恶的地形。矮寨地处奇峰峻岭间,是险绝的峽谷。矮寨大桥桥面到峡谷底部高差达355米,两岸索塔位置距离悬崖边缘仅70至100米,重力锚位置三面均为悬崖。

其次是复杂的地质条件。索塔处就存在岩堆、岩溶、裂隙和危岩体等不良地质现象。仅在吉首岸索塔基坑附近就发现大小溶洞18个,其中最大的溶洞体积近万立方米。

第三是峡谷的气候多变,经常遭遇暴雨、大雾、雷电、冰冻、大风等恶劣天气。峡谷瞬间最大风速为31.9米/秒,相当于11级暴风风速,严重影响施工测量、主缆架设及钢桁梁架设。

第四是吊装困难。矮寨大桥的主缆以及钢桁梁的架设,都要在离地面300米到400米的高空中进行,一根钢缆重达6000吨、全桥钢桁梁重达1万多吨,单件吊装的最大重量达120吨,施工起重和吊装十分困难。且施工安全风险极大,原因是大桥正下方就是人口密集的矮寨镇和德夯风景区。除此之外,在茶峒岸,319国道上的矮寨公路盘旋而上,7次穿越施工现场下方。如果没有任何防护,只要从300多米高的桥上掉一颗螺丝下去,就能够打穿车顶的钢板,威力丝毫不亚于子弹。

最后是运输难。矮寨大桥土建工程运输量巨大,仅钢材、水泥、砂石等材料运输总量达18万吨,绝大多数材料运输都要经过素有“山高、坡陡、弯急、路窄、车多”之称的矮寨盘山公路。

俗话说“狭路相逢勇者胜”。面对困难,面对种种不利条件的制约,大桥建设者们用坚定的信念和开拓创新的精神,勇敢地挑战“天险”,用他们的创新智慧和辛劳汗水,铸就了矮寨特大悬索桥这座震撼世人的人间奇迹。

2008年初,张念来和他的团队刚一进场,便遭遇了历史罕见的冰灾。整个项目部面临着无水、无电、甚至无路可下山的境况。

“我们住在山上,搭了一个简易棚,”张念来回忆,由于大雪封路,所有人员只能留在山上居住,他们把雪化成水后烧开,作为生活用水。

难上加难的(下转第15页)(上接第13页)是,张念来和同事们还要挑战世界级的技术难题。由于桥位地形险要,交通极为不便,使得大桥钢桁梁架设成为最困扰张念来的难题。以往,在大江大河上建悬索桥,可以用船把桁梁运到桥面下方,再垂直起吊就能完成桁梁架设。而矮寨大桥下面是300多米深的峡谷,施工只能把钢桁梁拆分成杆件,组拼成节段后,再将两岸的钢桁梁水平运输到中间,最后进行垂直起吊。

怎样把一两百多吨一节的钢桁梁运输到指定位置?张念来与设计、监理、科研单位一起反复研究,先后与10余个高校、企業进行模型试验和方案论证。6次吸收专家意见后,他们创造了“轨索滑移法”这一前所未有的架梁新技术:即在悬索桥的主缆上面、吊杆的下端架设8根轨索,形成一个通道,把运梁的滑轮小车挂在上面,把梁的整体节段滑过去。

这项技术较常规架设方法节约工期6至8个月,创造了新的世界纪录。该技术也被国内桥梁学术界誉为“世界上第四种架梁工艺”,推动了桥梁架设技术的新发展。矮寨大桥让世界惊叹,也让“路桥湘军”名声大振。

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