清水河大橋上的技術(shù)工人。白皓/攝
清水河大橋。資料圖片
世界第二高橋中國智造
“這是世界第二高橋，406米深、2171米長。”最近半個月，張明閃時常站在山腰上，指著身后的貴甕高速公路清水河大橋，不緊不慢地重復(fù)這句話。
過去兩年多，這位中國交通建設(shè)股份有限公司第二工程局的工程師和同事們扎在貴州綿延起伏的大山里，攻克著深谷中的一個又一個“世界之最”的技術(shù)難題。總工程師張明閃心里清楚，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，貴州也成為西部地區(qū)第一個縣縣通高速公路的省份。“有了橋，通了路，這里的老百姓會方便點。”張明閃平淡地說。
其實，張明閃的心里并不平靜，技術(shù)團隊全部由80后90后組成，普通工人峰值超過2000人，約900天的奮戰(zhàn)。熱火朝天的畫面時常“閃”現(xiàn)其眼前。
一個個不可能變成可能
2005年從東北大學(xué)土木工程系畢業(yè)到現(xiàn)在，1980年出生的張明閃沒有想到，世界第二高橋的“超級工程”會成為自己肩頭的重任。他清楚地記得，自己第一次踏上貴州山區(qū)的土地是2012年12月8日，任務(wù)是為大橋建設(shè)選址。
行駛3個多小時的盤山公路，汽車在山路上左搖右晃，從不暈車的自己和同事都吐了。實地勘查后，他發(fā)現(xiàn)，長期在沿海地區(qū)修橋積累的經(jīng)驗“不靈”了。以前沿海修建懸索橋時，梁段可以通過船只直接運送到大橋的正下方，然后用起重機垂直起吊，將梁段一一吊起，再拼接組裝。
而在清水河大橋選址中，工程師們發(fā)現(xiàn)根本找不到讓大型起吊設(shè)備進入施工現(xiàn)場的通道，即使機械從天而降，喀斯特地貌的特殊構(gòu)造也無法承受大型起吊設(shè)備帶來的巨大壓力，與此同時，清水河河道狹窄，大型運輸船只根本無法進來。
一個又一個的“不可能”擺在面前，這道406米深、2171米長的世界難題到底該怎么攻克？
一位國外的網(wǎng)友在網(wǎng)上留言調(diào)侃說，如果在他們國家，很可能先討論10年，再花5年的時間規(guī)劃，最后花5年建造，最終花費可能是預(yù)估的4倍。
張明閃知道，自己和工程一刻都等不起。
他和技術(shù)員們沒日沒夜地畫著草圖，再進行演算，反復(fù)論證后，團隊決定用懸索橋的形式，打開這道難題的突破口，技術(shù)團隊給這個設(shè)想取了個學(xué)術(shù)味很濃的名字——世界上最大的單跨板桁結(jié)合加勁梁懸索橋。
回到具體的技術(shù)操作中，過去是先吊裝橋面鋼板和下層桁架，再拼裝焊接，這次能不能將順序倒過來？“在地面將上層橋面鋼板和下層支撐桁架梁焊接起來，然后一段一段地在高空中拼成一座整橋。”張明閃說，團隊設(shè)想出的這個辦法類似“拼圖”，可以最大程度地提高材料運輸、使用效率。
但此前，世界橋梁建筑史上并沒有過這樣建設(shè)的先例。“先試試吧。”清水河大橋設(shè)計室負責人艾磊輕描淡寫的一句話背后，是整個團隊沒日沒夜地實驗、計算。
焊接時，怎么防止橋面鋼板和下層桁架變形？
用什么焊接方法最好？
焊點分布在什么部位最合適？
一段段板桁結(jié)合體吊在空中怎么保證拼接整齊？
萬一錯位變形了怎么辦？
一串串問題擺在技術(shù)團隊面前，很多技術(shù)員的夢中都充斥著重達180噸的板桁結(jié)合體，這些結(jié)合體的耐受性直接決定了橋梁的質(zhì)量，按照技術(shù)要求，這座橋梁必須確保至少使用10年不大修。
實驗、計算幾個月后，張明閃心里有了底，他開始從沿海往大山里調(diào)運建材。“為了讓貨運司機把這些大家伙運過來，我成了一個‘大忽悠’。”張明閃說，橋梁主纜一共兩根，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根鋼絲組成，每根基準索重30噸。由于工地山路崎嶇，每一個貨車司機都是罵罵咧咧回去，臨走前都會因為山路難行撂下這樣一句話：“再也不來了。”
兩個月里，張明閃和同事們變著法兒的一個個哄著貨車司機。只有一個司機勉強跑了兩個來回，總共拉366趟貨到最后換了365個司機。
當?shù)谝欢伟彖旖Y(jié)合體在空中和第二段穩(wěn)穩(wěn)合上時，張明閃感覺不可能已經(jīng)變成了可能。他和技術(shù)員們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(nèi)首創(chuàng)千米級纜索吊
如果說，大膽的板桁結(jié)合設(shè)計是清水河大橋在科技創(chuàng)新上最大的亮點，那么，國內(nèi)首次嘗試在同類型橋梁中使用超千米、大噸位纜索吊設(shè)備，則是最好的輔助。這樣的纜索吊運在國內(nèi)山區(qū)也屬首次應(yīng)用。
板桁結(jié)合體和纜索吊的關(guān)系是相互支撐、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節(jié)段，清水河大橋總共75個節(jié)段，差不多3個月的時間就完成吊裝，這比其他同類橋梁吊裝節(jié)約三分之二的時間。
張明閃說，要實現(xiàn)這些想法，主纜內(nèi)總重數(shù)千噸的179根基準索高度誤差值不能超過兩毫米，“讓以噸計的材料誤差以毫米計，精細程度可想而知”。
由于主纜的材質(zhì)容易受到熱脹冷縮的影響，白天溫差大，不利于測量是否合格，測量工作必須晚上進行，同時還需要溫度保持在一定的范圍內(nèi)。
在測量數(shù)據(jù)的那段時間里，張明閃每天早上起來的第一件事就是問測量隊隊長，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)又白費了”。
來貴州之前，張明閃專門上中國天氣網(wǎng)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月。
為了讓纜繩在空中“各走各的路”，張明閃和他的團隊還專門設(shè)計了一系列設(shè)備，在不斷創(chuàng)新解決問題的過程中，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后90后團隊拼出中國加速度
除了“世界第二高橋”的名頭，清水河大橋頭頂上的光環(huán)還有很多——全球最大的單跨板桁結(jié)合加勁梁懸索橋、亞洲第一山區(qū)鋼桁梁懸索橋……
在清水河大橋通車典禮現(xiàn)場，展板上寫著三大主要新技術(shù)：首次將板桁結(jié)合結(jié)構(gòu)的鋼桁梁形式應(yīng)用到山區(qū)懸索橋領(lǐng)域，首次采用千米級大噸位纜索吊技術(shù)，填補了山區(qū)長距離大噸位吊裝技術(shù)的空白。
許多在現(xiàn)場見證大橋通車的人根本看不懂這些特別專業(yè)的說法，只有張明閃和同事們心里清楚，每一項專業(yè)化的表述背后，都是80后90后技術(shù)團隊無數(shù)次的討論、實驗、計算，“每一個人的創(chuàng)造性，支撐起了整個大橋”。
今年28歲的清水河大橋工程設(shè)計室負責人艾磊感覺，眼前的大橋好像突然從圖紙上搬到了青山綠水之間，過程中每一個難點的技術(shù)攻關(guān)都是自己成長的重要一步。
艾磊記憶深刻的是，由于纜索吊跨度超千米，如何保證重達180噸板珩結(jié)合梁在406米的高空中水平運輸?shù)乃俣龋菙[在團隊面前的一個大難題。艾磊和同事們仔細分析難點，發(fā)現(xiàn)施工規(guī)模和系統(tǒng)有效性是影響速度的關(guān)鍵因素，于是通過實驗室里一次又一次實驗，摸索出一套全新的方法。
在橋面的中央分隔帶加設(shè)導(dǎo)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個，相對于同等跨度200米一個伸縮縫的懸索橋來說，增強行車舒適度；在特殊地形環(huán)境下，采用人工牽拉的先導(dǎo)索，節(jié)約成本數(shù)十萬元，節(jié)約工期一個月……來自這個8090后技術(shù)團隊的創(chuàng)新實踐，解開了這道406米深、2171米長的難題，也為今后山區(qū)大跨徑懸索橋的建設(shè)提供了寶貴的經(jīng)驗。
目前，該項目催生了《山區(qū)千米級板桁結(jié)合加勁梁懸索橋建養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范》《山區(qū)大跨徑板桁結(jié)合鋼桁梁懸索橋建設(shè)及管養(yǎng)技術(shù)研究》《大跨徑纜索吊成套技術(shù)研究》等9個科研項目，預(yù)計有20余篇論文、10余個專利、1個工法即將完成。
在2015年9月26日進行的大橋合龍儀式上，最后一塊板桁結(jié)合體緩緩從地面提升到空中，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：“是因為害怕出現(xiàn)萬一嗎？”
“如果這都合不上，那我們是干啥吃的？”張明閃微微一笑。
請輸入驗證碼