行業動態

當前位置:深圳土木學會 > 信息中心 > 行業動態

中國建世界第二高橋——清水河大橋 高406米長2171米

    “這是世界第二高橋,406米深、2171米長。”最近半個(ge) 月,張明閃時常站在山腰上,指著身後的貴甕高速公路清水河大橋,不緊不慢地重複這句話。

過去兩(liang) 年多,這位中國交通建設股份有限公司第二工程局的工程師和同事們(men) 紮在貴州綿延起伏的大山裏,攻克著深穀中的一個(ge) 又一個(ge) “世界之最”的技術難題。總工程師張明閃心裏清楚,這座大橋承載著西部省份貴州縣縣通高速公路的希望。

2015年12月31日,清水河大橋正式通車,貴州也成為(wei) 西部地區第一個(ge) 縣縣通高速公路的省份。“有了橋,通了路,這裏的老百姓會(hui) 方便點。”張明閃平淡地說。

其實,張明閃的心裏並不平靜,技術團隊全部由80後90後組成,普通工人峰值超過2000人,約900天的奮戰。熱火朝天的畫麵時常“閃”現其眼前。

 


世界第二高橋——清水河大橋

一個(ge) 個(ge) 不可能變成可能

2005年從(cong) 東(dong) 北大學土木工程係畢業(ye) 到現在,1980年出生的張明閃沒有想到,世界第二高橋的 “超級工程”會(hui) 成為(wei) 自己肩頭的重任。他清楚地記得,自己第一次踏上貴州山區的土地是2012年12月8日,任務是為(wei) 大橋建設選址。

行駛3個(ge) 多小時的盤山公路,汽車在山路上左搖右晃,從(cong) 不暈車的自己和同事都吐了。實地勘查後,他發現,長期在沿海地區修橋積累的經驗“不靈”了。以前沿海修建懸索橋時,梁段可以通過船隻直接運送到大橋的正下方,然後用起重機垂直起吊,將梁段一一吊起,再拚接組裝。

而在清水河大橋選址中,工程師們(men) 發現根本找不到讓大型起吊設備進入施工現場的通道,即使機械從(cong) 天而降,喀斯特地貌的特殊構造也無法承受大型起吊設備帶來的巨大壓力,與(yu) 此同時,清水河河道狹窄,大型運輸船隻根本無法進來。

一個(ge) 又一個(ge) 的“不可能”擺在麵前,這道406米深、2171米長的世界難題到底該怎麽(me) 攻克?

一位國外的網友在網上留言調侃說,如果在他們(men) 國家,很可能先討論10年,再花5年的時間規劃,最後花5年建造,最終花費可能是預估的4倍。

張明閃知道,自己和工程一刻都等不起。

他和技術員們(men) 沒日沒夜地畫著草圖,再進行演算,反複論證後,團隊決(jue) 定用懸索橋的形式,打開這道難題的突破口,技術團隊給這個(ge) 設想取了個(ge) 學術味很濃的名字——世界上最大的單跨板桁結合加勁梁懸索橋。

回到具體(ti) 的技術操作中,過去是先吊裝橋麵鋼板和下層桁架,再拚裝焊接,這次能不能將順序倒過來?“在地麵將上層橋麵鋼板和下層支撐桁架梁焊接起來,然後一段一段地在高空中拚成一座整橋。”張明閃說,團隊設想出的這個(ge) 辦法類似“拚圖”,可以最大程度地提高材料運輸、使用效率。

但此前,世界橋梁建築史上並沒有過這樣建設的先例。“先試試吧。”清水河大橋設計室負責人艾磊輕描淡寫(xie) 的一句話背後,是整個(ge) 團隊沒日沒夜地實驗、計算。

焊接時,怎麽(me) 防止橋麵鋼板和下層桁架變形?

用什麽(me) 焊接方法最好?

焊點分布在什麽(me) 部位最合適?

一段段板桁結合體(ti) 吊在空中怎麽(me) 保證拚接整齊?

萬(wan) 一錯位變形了怎麽(me) 辦?

……

一串串問題擺在技術團隊麵前,很多技術員的夢中都充斥著重達180噸的板桁結合體(ti) ,這些結合體(ti) 的耐受性直接決(jue) 定了橋梁的質量,按照技術要求,這座橋梁必須確保至少使用10年不大修。

實驗、計算幾個(ge) 月後,張明閃心裏有了底,他開始從(cong) 沿海往大山裏調運建材。“為(wei) 了讓貨運司機把這些大家夥(huo) 運過來,我成了一個(ge) ‘大忽悠’。”張明閃說,橋梁主纜一共兩(liang) 根,每根重5000多噸,長1900多米。每根主纜由179根基準索組成,每根基準索又由91根鋼絲(si) 組成,每根基準索重30噸。由於(yu) 工地山路崎嶇,每一個(ge) 貨車司機都是罵罵咧咧回去,臨(lin) 走前都會(hui) 因為(wei) 山路難行撂下這樣一句話:“再也不來了。”

兩(liang) 個(ge) 月裏,張明閃和同事們(men) 變著法兒(er) 的一個(ge) 個(ge) 哄著貨車司機。隻有一個(ge) 司機勉強跑了兩(liang) 個(ge) 來回,總共拉366趟貨到最後換了365個(ge) 司機。

當第一段板桁結合體(ti) 在空中和第二段穩穩合上時,張明閃感覺不可能已經變成了可能。他和技術員們(men) 吃住都在清水河大橋的項目部。有人問他工作時間,他略帶幽默地回答:“365天減7天,那7天是回家過年。”

國內(nei) 首創千米級纜索吊

如果說,大膽的板桁結合設計是清水河大橋在科技創新上最大的亮點,那麽(me) ,國內(nei) 首次嚐試在同類型橋梁中使用超千米、大噸位纜索吊設備,則是最好的輔助。這樣的纜索吊運在國內(nei) 山區也屬首次應用。

板桁結合體(ti) 和纜索吊的關(guan) 係是相互支撐、缺一不可,張明閃做過計算,最大能吊裝200噸的纜索吊每天能吊裝一個(ge) 節段,清水河大橋總共75個(ge) 節段,差不多3個(ge) 月的時間就完成吊裝,這比其他同類橋梁吊裝節約三分之二的時間。

張明閃說,要實現這些想法,主纜內(nei) 總重數千噸的179根基準索高度誤差值不能超過兩(liang) 毫米,“讓以噸計的材料誤差以毫米計,精細程度可想而知”。

由於(yu) 主纜的材質容易受到熱脹冷縮的影響,白天溫差大,不利於(yu) 測量是否合格,測量工作必須晚上進行,同時還需要溫度保持在一定的範圍內(nei) 。

在測量數據的那段時間裏,張明閃每天早上起來的第一件事就是問測量隊隊長,數據測好了嗎?得到的回答總是昨晚12點又下了點雨,“這意味著之前的測量數據又白費了”。

來貴州之前,張明閃專(zhuan) 門上中國天氣網查閱了貴州近幾年的天氣情況,資料顯示,施工地超過三分之二的時間都在風雨中度過。盡管心理上早有準備,但測量纜繩的工作竟然足足花了一個(ge) 月。

為(wei) 了讓纜繩在空中“各走各的路”,張明閃和他的團隊還專(zhuan) 門設計了一係列設備,在不斷創新解決(jue) 問題的過程中,清水河大橋的施工進展順利,原計劃在2016年年底完工的清水河大橋,工期整整提前了一年。

80後90後團隊拚出中國加速度

除了“世界第二高橋”的名頭,清水河大橋頭頂上的光環還有很多——全球最大的單跨板桁結合加勁梁懸索橋、亞(ya) 洲第一山區鋼桁梁懸索橋……

在清水河大橋通車典禮現場,展板上寫(xie) 著三大主要新技術:首次將板桁結合結構的鋼桁梁形式應用到山區懸索橋領域,首次采用千米級大噸位纜索吊技術,填補了山區長距離大噸位吊裝技術的空白。

許多在現場見證大橋通車的人根本看不懂這些特別專(zhuan) 業(ye) 的說法,隻有張明閃和同事們(men) 心裏清楚,每一項專(zhuan) 業(ye) 化的表述背後,都是80後90後技術團隊無數次的討論、實驗、計算,“每一個(ge) 人的創造性,支撐起了整個(ge) 大橋”。

今年28歲的清水河大橋工程設計室負責人艾磊感覺,眼前的大橋好像突然從(cong) 圖紙上搬到了青山綠水之間,過程中每一個(ge) 難點的技術攻關(guan) 都是自己成長的重要一步。

艾磊記憶深刻的是,由於(yu) 纜索吊跨度超千米,如何保證重達180噸板珩結合梁在406米的高空中水平運輸的速度,是擺在團隊麵前的一個(ge) 大難題。艾磊和同事們(men) 仔細分析難點,發現施工規模和係統有效性是影響速度的關(guan) 鍵因素,於(yu) 是通過實驗室裏一次又一次實驗,摸索出一套全新的方法。

在橋麵的中央分隔帶加設導流板,其作用如同飛機機翼,將風對橋的影響減到最少;將大橋的伸縮縫縮減到兩(liang) 個(ge) ,相對於(yu) 同等跨度200米一個(ge) 伸縮縫的懸索橋來說,增強行車舒適度;在特殊地形環境下,采用人工牽拉的先導索,節約成本數十萬(wan) 元,節約工期一個(ge) 月……來自這個(ge) 8090後技術團隊的創新實踐,解開了這道406米深、2171米長的難題,也為(wei) 今後山區大跨徑懸索橋的建設提供了寶貴的經驗。

目前,該項目催生了《山區千米級板桁結合加勁梁懸索橋建養(yang) 關(guan) 鍵技術研究與(yu) 示範》《山區大跨徑板桁結合鋼桁梁懸索橋建設及管養(yang) 技術研究》《大跨徑纜索吊成套技術研究》等9個(ge) 科研項目,預計有20餘(yu) 篇論文、10餘(yu) 個(ge) 專(zhuan) 利、1個(ge) 工法即將完成。

在2015年9月26日進行的大橋合龍儀(yi) 式上,最後一塊板桁結合體(ti) 緩緩從(cong) 地麵提升到空中,張明閃慢慢走到大橋另一端,離開了等待歡呼的人群。

有人問張明閃:“是因為(wei) 害怕出現萬(wan) 一嗎?”

“如果這都合不上,那我們(men) 是幹啥吃的?”張明閃微微一笑。

 

                                                      本文來源:中國青年報

聲明:以上內(nei) 容來源於(yu) 網絡,如有侵權請聯係刪除!