矮寨特大懸索橋,一座為湘西筑夢的“天橋”。它所創造的四個“世界第一”,讓世界見證了“湖南精神”、“中國力量”——
在355米上空跨越大峽谷,大橋兩索塔間跨度1176米,跨峽谷跨度創世界第一;首次采用塔、梁完全分離設計方案,創世界第一;首次采用巖錨吊索結構,并用碳纖維作為預應力筋材,創世界第一;首次采用“軌索滑移法”架設鋼桁梁,創世界第一。
1974年出生的張念來,是矮寨大橋項目總工程師,他回憶了當年的艱辛歷程。
矮寨地處云貴高原山脈斷層處,山高坡陡,地勢陡峭。因此,大橋建設者們在一開始就與世界級難題狹路相逢。
首先要面對的是險惡的地形。矮寨地處奇峰峻嶺間,是險絕的峽谷。矮寨大橋橋面到峽谷底部高差達355米,兩岸索塔位置距離懸崖邊緣僅70至100米,重力錨位置三面均為懸崖。
其次是復雜的地質條件。索塔處就存在巖堆、巖溶、裂隙和危巖體等不良地質現象。僅在吉首岸索塔基坑附近就發現大小溶洞18個,其中最大的溶洞體積近萬立方米。
第三是峽谷的氣候多變,經常遭遇暴雨、大霧、雷電、冰凍、大風等惡劣天氣。峽谷瞬間最大風速為31.9米/秒,相當于11級暴風風速,嚴重影響施工測量、主纜架設及鋼桁梁架設。
第四是吊裝困難。矮寨大橋的主纜以及鋼桁梁的架設,都要在離地面300米到400米的高空中進行,一根鋼纜重達6000噸、全橋鋼桁梁重達1萬多噸,單件吊裝的最大重量達120噸,施工起重和吊裝十分困難。且施工安全風險極大,原因是大橋正下方就是人口密集的矮寨鎮和德夯風景區。除此之外,在茶峒岸,319國道上的矮寨公路盤旋而上,7次穿越施工現場下方。如果沒有任何防護,只要從300多米高的橋上掉一顆螺絲下去,就能夠打穿車頂的鋼板,威力絲毫不亞于子彈。
最后是運輸難。矮寨大橋土建工程運輸量巨大,僅鋼材、水泥、砂石等材料運輸總量達18萬噸,絕大多數材料運輸都要經過素有“山高、坡陡、彎急、路窄、車多”之稱的矮寨盤山公路。
俗話說“狹路相逢勇者勝”。面對困難,面對種種不利條件的制約,大橋建設者們用堅定的信念和開拓創新的精神,勇敢地挑戰“天險”,用他們的創新智慧和辛勞汗水,鑄就了矮寨特大懸索橋這座震撼世人的人間奇跡。
2008年初,張念來和他的團隊剛一進場,便遭遇了歷史罕見的冰災。整個項目部面臨著無水、無電、甚至無路可下山的境況。
“我們住在山上,搭了一個簡易棚,”張念來回憶,由于大雪封路,所有人員只能留在山上居住,他們把雪化成水后燒開,作為生活用水。
難上加難的(下轉第15頁)(上接第13頁)是,張念來和同事們還要挑戰世界級的技術難題。由于橋位地形險要,交通極為不便,使得大橋鋼桁梁架設成為最困擾張念來的難題。以往,在大江大河上建懸索橋,可以用船把桁梁運到橋面下方,再垂直起吊就能完成桁梁架設。而矮寨大橋下面是300多米深的峽谷,施工只能把鋼桁梁拆分成桿件,組拼成節段后,再將兩岸的鋼桁梁水平運輸到中間,最后進行垂直起吊。
怎樣把一兩百多噸一節的鋼桁梁運輸到指定位置?張念來與設計、監理、科研單位一起反復研究,先后與10余個高校、企業進行模型試驗和方案論證。6次吸收專家意見后,他們創造了“軌索滑移法”這一前所未有的架梁新技術:即在懸索橋的主纜上面、吊桿的下端架設8根軌索,形成一個通道,把運梁的滑輪小車掛在上面,把梁的整體節段滑過去。
這項技術較常規架設方法節約工期6至8個月,創造了新的世界紀錄。該技術也被國內橋梁學術界譽為“世界上第四種架梁工藝”,推動了橋梁架設技術的新發展。矮寨大橋讓世界驚嘆,也讓“路橋湘軍”名聲大振。