湘西矮寨大桥见证“湖南精神”

发稿时间:2012/4/9 9:14:36
    

   


    一座特大悬索桥像一道彩虹,凌空高悬在矮寨大峡谷上,被当地少数民族同胞惊叹为“天桥”。


  矮寨大峡谷宛如地球的一道裂痕,在青翠的武陵山中蜿蜒。峡谷高低差达数百米,是中国地势第三阶梯向第二阶梯爬升的典型临界点,同时也是我国西南地区交通的一道天堑。如今,一座特大悬索桥横空出世,从此天堑变成通衢大道,国家高速公路网8条西部公路大通道之一的长渝高速就此全线贯通。


  这座被誉为世界桥梁建设史之壮举的大桥,在355米上空跨越大峡谷,大桥主跨1176米,创跨峡谷悬索桥世界第一;首次采用塔、梁完全分离的结构设计方案,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。


  这就是矮寨特大悬索桥——一座生动诠释了“中国创造”和“湖南精神”的丰碑!


  向世界级难题挑战的惊世之笔


  矮寨特大悬索桥的修建,是向世界级难题挑战的惊世之笔。


  据《湖南省志·交通志》记载:“湘西地区,武陵山脉与雪峰山脉呈弧形复背状绵亘于境,千山万壑,群峰壁立,险峻崎岖,羊肠土路,绕溪越岭,时上时下,回绝人寰,登涉艰难……” “蛮烟瘴雨溪州路,溪畔桃李花如雾”,便是昔日湘西交通艰险的一幅凄美画面。


  矮寨大峡谷位于湘西土家族苗族自治州首府吉首市西20公里处。峡谷深达500多米,危崖高耸,沟壑幽深。始建于1935年的湘川公路矮寨段,其水平距离不到100米,垂直高差竟达440米,在坡度为70至90度的单一坡面上,迂回转折13道急弯,形成了26节几乎平行、上下重叠的路面,被称为“公路奇观”。


  “以前从长沙到成都、重庆都必须经过这条路,经常堵车,即便不堵车,至少也要30分钟才能通过。”在这条公路上驻守了18年的矮寨交警中队中队长吴浩至今仍感叹不已。记者就多次在此遭遇堵车,时间最长的一次,达一天一夜。


  为加强与黔、渝等西部各省市的联系,改变湘西落后的交通状况,2007年,湖南省委、省政府决定修建吉(湖南吉首)茶(湘黔渝边界的茶洞)高速公路。吉茶高速公路是长沙至重庆高速公路的湘西段,也是包(头)茂(名)高速公路在湖南境内的一段。它在湖南乃至全国高速公路网中,起着承东启西、贯通南北的重要作用。


  矮寨大峡谷是吉茶高速公路的必经之地,悬索桥方案成为最佳选择,矮寨特大悬索桥成为吉茶高速公路控制性工程。


  悬索桥,又名吊桥,即以通过索塔悬挂并锚固于两岸的缆索作为上部结构主要承重构件的桥梁。矮寨特大悬索桥一开始就与五大世界级难题狭路相逢——


  地形险要:桥面到峡谷底高差达355米,两岸索塔位置距悬崖边缘仅70至100米。


  地质复杂:索塔处存在岩堆、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。


  气象多变:峡谷多雾,瞬间最大风速为31.9米每秒,严重影响施工测量和主缆架设。


  吊装难:主缆及钢桁梁在300至400米高空架设,单件吊装最大重量达120吨。


  运输难:土建工程运量大,仅钢材、水泥、砂石等材料运输总量就达18万吨……


  矮寨特大悬索桥由湖南交通规划勘察设计院设计。设计方案中,桥的两端直接与隧道相连,主线采用双向4车道高速公路标准,梁宽27米,路基宽度24.5米,设计车速为每小时80公里。


  矮寨特大悬索桥的施工单位,是曾被国家交通部授予“中国桥梁十大英雄团队”的湖南省路桥集团公司。


  “敢为人先”的“中国创造”


  矮寨特大悬索桥的建设过程,就是一个“中国创造”的过程。


  据介绍,大桥的施工步骤依次为:锚碇施工——主塔施工——缆索系统安装——钢桁梁架设——桥面安装——主缆防护与涂装——猫道拆除。中间不设桥墩,却要跨越千米大峡谷,大桥靠什么来承重?专家打了个比喻:主体结构受力类似于晾衣绳。


  矮寨特大悬索桥主要由主塔、主缆、吊索、锚碇和主梁五大结构组成,其中主缆可以看成是晾衣绳,主塔相当于支撑晾衣绳的的支架,晾晒的衣服重量由晾衣绳支撑,在晾衣绳中间产生拉力,为防止晾衣绳垂度过大,必须在两端固定住晾衣绳,而大桥的锚碇就起这个锚固作用,将两根承受巨大拉力的主缆固定,承受主缆传递过来的拉力,并最终将拉力传入两岸的山体。


  据了解,大桥整个桥面上部结构约重4万吨,使大桥主缆每根产生约3万吨左右的拉力。大桥每根主缆由169根索股构成,每根索股由127根直径5.25毫米的平行高强镀锌钢丝组成,即每根主缆包含21463根钢丝,整根主缆能承受超过3万吨的拉力荷载。主缆的安全系数为2.5,可以保证结构的安全。


  2007年10月,大桥全面开工建设。


  2010年3月28日,通过氦气飞艇,成功将先导索从茶峒段牵引至大峡谷对岸的吉首段,矮寨特大悬索桥进入主索缆施工阶段。


  2010年7月18日,大桥正式开始第一根主缆的牵引架设。10月20日,悬索桥最重要、最关键的受力构件主缆全部完工。


  2011年4月,第一个钢桁梁架设完毕。8月20日上午10时许,随着最后一个冲钉敲打到位,悬索桥钢桁梁的架设成功合龙,大桥主体结构宣告完工。


  2011年9月,大桥完成桥面板的铺设……


  “最难是钢桁梁架设。”项目部总工程师张念来曾在现场告诉记者,“在大江大河上建悬索桥,可以用船把桁梁运到桥面下方,垂直起吊完成桁梁架设。而矮寨特大悬索桥下面是300多米深的峡谷,施工只能化整为零地把钢桁梁拆分成杆件用汽车运输到工地,组拼成节段后,再想办法将两岸的钢桁梁水平运输到中间,最后进行垂直起吊。矮寨大桥钢桁梁总量达8342吨,最重的节段约200吨。”


  怎样把上百吨一节的钢桁梁运输到指定位置?张念来和他的团队先后与10余家高校、企业进行模型试验和方案论证。6次吸收专家意见后,他们创造性地提出: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。施工期间,该技术创造了每天拼接移运并安装一段梁的世界新纪录,较常规架设方法节约工期近5个月。


  一个具有我国自主知识产权的轨索滑移法就此诞生。2011年5月18日,国内近30位顶尖的桥梁专家汇聚大桥,一致认定矮寨特大悬索桥采用“轨索滑移法”架设钢桁梁,为悬索桥主梁架设施工提供了一套全新的工法,属世界首创。中国工程院郑皆连院士称“这项原始创新对推动我国悬索桥技术进步将发挥重大作用”。


  一个个“敢为人先”的“中国创造”,在矮寨特大悬索桥建设过程中不断诞生——


  首次采用塔梁完全分离结构。一般悬索桥设计中,塔与梁相接。但这座桥因地制宜,首次采用塔梁分离式悬索桥结构,最大限度减少了对山体的开挖,缩短了钢桁梁长度,节省了投资,实现了桥梁结构与自然景观的完美融合。


  首次采用岩锚吊索结构,并用碳纤维作为预应力筋材。由于选用了塔梁分离式悬索桥结构,钢桁梁长度小于主塔中心距,主缆存在无吊索区,会出现吊索卸载应力为零的情况,且对大桥的钢桁梁受力带来不利影响。为此,又一项世界第一诞生了——首次采用岩锚吊索结构,并用碳纤维作为预应力筋材……


  “矮寨特大悬索桥是我国真正具有原创技术的两座大桥之一,其工艺可以推广,特别是对山区大跨度悬索桥,经济实用。”交通部原总工程师凤懋润说。


  2011年6月2日,中共中央政治局常委、全国政协主席贾庆林来到矮寨特大悬索桥建设工地。他称赞道:四个世界第一,不容易!你们在干一件创造历史的事。国家需要的就是矮寨大桥这样的创新精神,唯有创新,才能由“中国制造”时代迈入“中国创造”时代。如果各行各业都像你们这样,我们就一定能实现建设创新型国家的目标。


  湖南交通人是一支能打硬仗的队伍


  矮寨特大悬索桥是科学精神与艰苦奋斗合力挥写的鸿篇巨制。


  2010年10月28日,省委书记、省人大常委会主任周强来到矮寨特大悬索桥,看望工地上的工人。他充分肯定“湖南交通人很了不起”,“是一支能打硬仗的队伍”。他指出,矮寨悬索桥是千年大计,建设施工一定要确保质量安全。


  2010年09月19日,省委副书记、省长徐守盛来到大桥建设现场。他强调,要从每一个细节抓起,确保工程质量万无一失,确保高标准、高质量建设矮寨特大悬索桥。


  这里需要心细如发。


  矮寨特大悬索桥在1200多米宽、400多米高的大峡谷上空紧张施工,桥下,319国道盘旋而上,每日川流不息的车辆7次穿越施工现场下方。如果没有防护,桥上掉一颗螺丝下去,就能打穿车顶钢板,威力不亚于一颗子弹。


  “我们每天如临深渊、如履薄冰。”项目部安全总监梁先勇说。每天施工前,他们都要反复检查,使安全工作细致到位。针对矮寨特大悬索桥技术复杂、建设条件差等特点,大桥建设指挥部严抓质量控制,坚持事前严要求、过程严管理、事后严检测。针对大桥建设难度大、工艺新、地质结构复杂的情况,指挥部多次组织召开专家评审会进行技术交底;制作了现场模拟实验,让工人熟悉作业流程,确保万无一失;制定了严格的施工方案、施工工艺、施工技术文件,保证施工按步骤顺利进行;聘请了长江水利委员会长江科学院对施工进行监控,保障施工质量。


  正是得益于这种从上至下的严要求、严管理、严检测和科技创新,大桥各项质量指标合格率均为100%,没有发生质量事故、没有发生重大返工、报废现象。


  这里需要无私奉献。


  2008年初,项目部总工程师张念来父亲住院,确诊为肝癌晚期。电话打来时,大桥正在紧张施工,他既管大桥的施工技术,又是工程的现场负责人,实在脱不开身,就委托一位亲戚在医院照料父亲。2009年9月,张念来匆忙赶回长沙时,父亲已处于弥留状态,当晚就去世了。“现在桥建好了,最大的遗憾是父亲看不到我参与建设的桥。”


  贺建德是湖南路桥公司的老员工。2007年11月,他就来到了大桥建设工地。“到施工现场一看,路不通、水不通、电不通,连块安营扎寨的平地都没有。”老贺说,没有路,他们就用炸药炸出一条路;没有水,就用麻绳将人和水管吊到半山腰打孔、引水;没地方安营扎寨,就住在山下的矮寨镇,每天步行一个多小时上山施工。矮寨大峡谷一年有7个月雷雨期。遇上这天气,雷声在耳边轰鸣,闪电从身下划过。一次,一个炸雷将索塔工地混凝土搅拌设备打坏,40吨搅拌好的混凝土报废…… “现在看到大桥建好了,想到自己也为大桥出了力,就有一种自豪感。”


  有这么一对大桥建设者,女的叫唐云丹,男的叫刘佳,他们以桥为媒,在这里相识、相恋、结婚、生子。两人分在两处工地,大峡谷横亘其间,每当夕阳西下,两位年轻人便隔着大峡谷遥遥相望。通车典礼上,记者再次见到唐云丹时,她正抱着1岁多的孩子,满面笑容地站在“湖南路桥”队伍中。


  ……


  3月31日,湖南吉茶高速公路暨矮寨特大悬索桥正式通车。中共中央政治局常委、全国政协主席贾庆林发来贺信;交通运输部部长李盛霖讲话;湖南省省长徐守盛宣布通车。


  这一天,矮寨大峡谷成了花的海洋、歌的海洋。


  4年多来,记者采访途中曾数十次经过矮寨特大悬索桥建设工地,目睹了这座大桥的每一寸建设进程。今天,当这座大桥完全建成时,仍不禁为其壮丽的身姿所陶醉。蓝天白云下,大桥如凌空而起的彩虹、飞越峡谷的长龙,令人心驰神迷,叹为观止;夜晚星空里,在近2000盏照明彩灯辉映中,大桥流光溢彩,如梦如幻。它已成为武陵山中一座地标式建筑,成为湖湘儿女敢为人先的骄傲!


 


华声在线 责编:龙湘祁