矮寨不矮 时代标高丨矮寨大桥背后的科技密码

[来源:潇湘晨报] 2021-04-06 15:30:50



△云上的矮寨大桥。图/受访者提供

本报记者满延坤张沁湘西报道

在横跨距离超过1000米、距地面的垂直距离超300米的峡谷上方建一座桥,可能吗?2012年3月31日,人们给出了这个答案:完全可能。这座桥便是矮寨大桥。

跨度如此大的峡谷间如何建桥梁?矮寨大桥蕴含了哪些科技理念?我们来听听工程师们怎么说。

一座大桥让天堑变通途

“原来走矮寨盘山公路,时间至少在30分钟以上,还是在不堵车的情况下。”湖南省高速公路集团副总工程师、矮寨大桥原常务副指挥长陈国平告诉记者,矮寨大桥通车前,盘山公路车流量大,加上时常有货车行驶,如果遇上长货车,基本上整个路段都被堵住,极容易发生堵车。

盘山公路堵车,也体现在修建大桥时材料的运输上。湖南路桥长江分公司副总、矮寨大桥建设项目副经理苏巧江回忆,建桥所需的材料经常运不到山上来,“运材料的货车常常堵车,有时甚至一堵就是一天”。为了解决堵车问题,苏巧江与队友们商量,让运材料的货车尽量在夜间行驶,“因为晚上的车流量少,可以避开高峰”。当地的交警部门也出面疏导交通,为其保驾护航。

“这座大桥真的让天堑变成了通途。”陈国平感叹,矮寨大桥的建成通车,不仅代表着跨越峡谷的用时大为缩短,更重要的是,当地的居民外出更加方便,外面的游客也更愿意深入苗寨,农产品走出去了,村民的钱袋子鼓了,湘西与外界的联系更密切了。

从零开始的轨索滑移法

矮寨大桥下方就是峡谷,没有施工场地,传统的架桥方法根本不可行。工程设计师们甚至开始思考:是修隧道还是架桥?

写在最终方案里的,是建一座悬索桥。2007年10月28日,矮寨大桥破土动工。历经五年多时间,矮寨大桥创下了四项世界第一:采用世界首创的轨索滑移法工艺进行主桁梁架设、首次采用塔梁完全分离结构、首次在悬索桥上使用大型岩锚吊索、首次采用碳纤维预应力索对岩锚底座进行锚固。

这其中,值得一提的是轨索滑移法。陈国平介绍,该项技术为中国首创。“由于桥面的垂直高度为355米,因此桥桁梁的架设只能采用高空作业。”经过数个夜晚的讨论、设计、构思与实验,轨索滑移法横空出世,创造了桥梁建筑史上的奇迹。

具体来说,轨索滑移法是指利用大桥的永久结构——吊索和主缆的受力,在吊索下端安装水平轨索,形成一个水平的运输通道。与此同时,在峡谷两岸将钢桁梁拼装好,再利用这个运输通道把桁梁从两岸运输到中间。也就是说,矮寨大桥的桁梁是从中部慢慢向两岸延伸,直至全线贯通。

矮寨大桥有三“奇”

采访中,“浑然天成”是被陈国平提及频率最高的一个词。他所认为的矮寨大桥有三“奇”。第一“奇”是奇思妙想。由于建造矮寨大桥的自然地理条件严苛,两边是悬崖峭壁,中间是高高的峡谷,在此环境下,塔梁分离结构应运而生。传统的悬索桥设计中,塔与梁相接,“塔梁分离”的结构可以最大限度地减少对山体的开挖,这属于设计师和施工人员的奇思妙想。

第二“奇”是奇工巧技。方案定了,怎么将悬索桥架设起来又成了一个难题。因此,施工人员们所采用的轨索滑移法可称之为奇工巧技,它使得拼接桁梁的工作在峡谷两岸就可完成,大大减少了钢桁梁的高空拼装作业。

第三“奇”是奇妙无比。一般大桥的塔和梁都是在一起的,而矮寨大桥的梁却像是从山里“长”出来的一样,使得矮寨大桥和德夯峡谷完美结合,和自然景色碰撞出浑然天成之感,这就是奇妙无比。

“矮寨大桥的施工所创下的四项世界第一,可以说都是被逼出来的。”陈国平说,这正体现了矮寨精神:对国家事业的奉献精神,对科技创新的突破精神,是湖南人勇于挑战、敢想敢干的精神,也是个人艰苦奋斗、自力更生的精神。

[责编:唐雯]

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