李玉坤
姚森,1974年9月生,中鐵大橋局滬蘇通長江大橋項目副總工程師、安全總監,正高級工程師。
曾負責港珠澳大橋、武漢天興洲長江大橋、蕪湖長江三橋、瀾滄江特大橋等施工組織設計和大型臨時結構設計工作;參加京九鐵路孫口黃河特大橋、蕪湖長江大橋、滬蘇通長江大橋等建設工作。
2020年7月1日,跨過長江、串連長三角的滬蘇通大橋建成通車。大橋的副總工程師姚森也在現場見證了這一刻。
出生在中國南方小城的姚森,小時候走過很多橋,但從未想到未來會成為一名建橋人。
如今,姚森已從事橋梁建設26年,見證了中國橋梁建設的發展。從武漢長江大橋、南京長江大橋、蕪湖長江大橋,到滬蘇通長江大橋,中國橋梁建設的技術有了巨大的突破。
作為一名建橋人,姚森知道技術會不斷突破,他同時也堅信,他參建的每一座橋,都將會是一座豐碑。
滬蘇通大橋建成通車前一年,姚森和施工團隊,在緊張地追趕著工期。
姚森2017年底來到滬蘇通長江大橋項目,擔任副總工程師。此前他一直作為設計分公司的室主任及副總工程師,負責港珠澳大橋、商合杭蕪湖長江三橋、川藏公路迫龍溝特大橋、瀾滄江特大橋等大型工程項目建設的施工組織設計和大型臨時結構設計工作。
時間回到2019年春,當時滬蘇通長江大橋的建設工期已經滯后,即將施工的是鋼桁梁大節段雙懸臂架設和斜拉索的掛設。每個大節段均有6根拉索,每一個節段都需要把12根斜拉索一根一根地張拉好。
為了縮短工期,姚森和團隊提出多根斜拉索同步張拉的方案,但這立刻招致了一些人的反對。
“我提出這個方案的時候,有人反對,有人持保留意見。12根斜拉索一起提起來,就像用幾根繩子把籃子提起來一樣,每根繩子受力要達到指定索力,大家都認為這是不可能的。”姚森說。

2019年8月,滬蘇通長江大橋主航道橋斜拉索安裝階段,姚森在施工現場。
有人認為這就像在水里按葫蘆,此起彼伏,很容易受力不均;也有人認為投入大效果又不佳,所以當時壓力很大。但最后大家同意一起來研究它,消除疑慮。
隨后,他們請了多名橋梁技術專家、設備廠家和斜拉索安裝單位共同研究。
“我首先提出控制目標,梳理操作流程,并指出具體的指標限差和控制思路。一個星期后,廠家根據我的具體要求,編寫控制程序和設備配置,最后通過加載試驗模擬驗證,最終效果非常好。”
后來他們為這種技術申請了專利,叫作雙層多根斜拉索同步張拉智能控制系統。“使用這種新技術后,每架設一對大節段就可以節約3到4天時間,短索節段可以節約4天,長索節段節約3天時間。單邊懸臂架設大節段一共有17個,總共算下來,就是至少節約兩個月時間。”
姚森算了一筆賬,因為購置千斤頂等設備,材料成本多花了100萬,但是節省了兩個月的時間,總的建設成本大大減少了。
在進度落后的情況下,姚森和團隊還提出多個新想法新技術,把時間搶了回來,在去年10月1日前實現了鋼梁全部貫通。
“當時,有一個主塔晚了近一年時間,所以在另一個主塔上我們采用了新的技術和新的施工方法,把原來耽誤的工期趕回來了。”姚森說。
隨著藍圖慢慢在眼前實現,姚森心里也很高興。那段時間,在施工間隙,他在江邊散步的時候,都會拍拍照,曬曬朋友圈。
滬蘇通長江大橋是世界上首座跨度超過千米的公鐵兩用斜拉橋,建設難度可想而知,也催生了一大批新技術的應用。
一些新技術和很多關鍵控制點,姚森都參與了制定。
斜拉橋的跨度大,橋的主塔自然就要高。滬蘇通長江大橋的主塔,在承臺以上高330米,有110多層樓高,在目前的公鐵兩用橋中是最高的,而承臺以下的沉井基礎深度也達到了110.5米。
姚森說:“主塔采用C60高性能混凝土,一個主塔承臺以上部分的混凝土7.5萬方。”
高聳入云的主塔也帶來施工難題。“地面高樓建筑,混凝土一般都是分級輸送,先泵到一定高度,再換泵接力往上打。但我們是高空主塔,塔肢平面位置小,沒辦法像地面蓋樓一樣進行二次傳遞。所以,我們就研究如何用混凝土高壓泵一泵打到330米。”姚森說。
問題的關鍵是強度高的混凝土黏度太大。最終他們研究了一種新型混凝土,在保證強度的前提下增加了流動性。同時,考慮高塔大風環境下混凝土易開裂,所以也加入了抗裂劑,解決了后期主塔維護難度大問題。
跨度大、體積大,就要求有穩定的基礎。但是,長江中下游是沖積平原,往下兩三百米都沒有基巖,全是沙。滬蘇通長江大橋在施工時,用了巨型沉井基礎,最大的一個沉井,承臺以下有110多米。
姚森解釋了沉井原理:“這種做法和古代挖水井原理類似,先挖一個坑,然后用條石圍起來,把中間的土掏空,它就往下沉,然后再壘高,再下沉,我們鄉下的老井都是這樣做的。大型沉井基礎也類似,不停地加高下沉,再把中間的泥土去掉,減小阻力,然后再繼續下沉。”
據姚森介紹,最大的沉井施工平面大概有5000平方米,有12個籃球場那么大,是目前世界上最大體量的沉井基礎。
建成后的滬蘇通長江大橋創造了多個世界第一,運用了許多新技術、新材料和新裝備。大橋的斜拉索首次采用了自主生產的直徑7毫米強度2000兆帕的鋼絲,打破了國外壟斷。
如今,姚森已經從業26年,回顧過往,他認為最艱難的一段時間是參與港珠澳大橋的建設。
港珠澳大橋的CB05標段由中鐵大橋局負責,這一標段鄰近澳門。姚森當時在施工設計事業部工作,負責施工組織設計和橋梁施工結構設計。

2018年7月1日,滬蘇通長江大橋,姚森指揮28號墩1800t架梁進行吊機安裝。
“我當時帶了一個團隊到現場進行施工組織設計和大臨結構設計服務。在這之前,我們還沒有把設計人員全帶到現場去工作的,很多人都不理解,設計團隊也很難管理。”姚森說,橋梁施工過程中,隨時都會處理各種新的問題,只有貼近現場,服務一線,才能及時解決問題。
“我們負責的標段,大部分都是淺水區。這個標段預制構件的重大重量達2600噸,我們在中山梁場預制,墩臺和整孔組合梁從預制、搬運、出海運輸到墩位架設,都是非常困難的。”
姚森解釋,我們承擔的標段是淺水區,最淺的地方只有兩米多深。國內大部分浮吊都不適合在這個區域安裝大型預制構件。我們大橋局恰好有兩艘中心起吊船“小天鵝”號和“天一”號。中心起吊船,適合在淺水區施工,低水位的時候可以坐灘,潮來了可以浮起來。因為它是中心起吊,所以吊重的時候,船體吃水均勻,不會像扒桿使浮吊吃水深度很大。
姚森說,在預制墩臺的安裝施工中,首次采用了無內支撐雙壁鎖口鋼套箱圍堰施工方法,成功地解決了淺水區雙體船吊裝大型預制構件難題,減少了運輸路線海床的大規模疏浚工作量,節約了工期,減少了成本。
這26年來,姚森見證了中國橋梁建設的快速發展。“橋梁跨度也在不斷增加,從武漢橋的128米到滬蘇通長江大橋的1092米。中國鐵路橋梁跨度進入千米級時代”。
在淺水區組合梁施工中,姚森團隊首次采用了85m鋼箱梁整體制造,整體噴砂涂裝,整體搬運出海運輸。在九洲航道橋施工中,采用了鋼塔空中豎轉安裝,雙幅分離式組合梁大節段整幅安裝等新的施工工藝和方法。
處理這些施工難題的同時,姚森的家里出了狀況。
“那段時間,我哥得了胃病,先走了。隔了兩個月,我爸因為腦溢血,也去世了。當時,我正好在港珠澳大橋施工現場進行技術服務,第二天一早趕飛機輾轉回到南充老家。”姚森說,那是他這些年來最艱難的一段時間,好在撐過去了,項目最終完成得很好,團隊的現場技術服務也做得非常好。
姚森出生在四川南充的一個小山村。
“我們那時候,一個村里就只有一所小學,學校沒有連續的年級劃分,就分了兩個班。初中才到鎮上去讀。”姚森是上世紀80年代上的小學,他回憶,小學的桌子、凳子都是石頭的,用石板當桌子,石頭凳子坐著冰涼。“家里兄弟姊妹多,我最小,家庭生活還一般,所以父母都希望我用功讀書”。
南部縣多河流,姚森小時候走過很多橋,但也并未想到未來會成為一名建橋人。
姚森以優異的成績考入了武漢鐵路橋梁學校(現為武漢鐵路橋梁職業學院),畢業后,姚森進入大橋局工作。
姚森回憶上世紀90年代初的橋梁建設,“那個時候的橋梁建造總體水平還不是很高,受到建筑材料、計算理論、建造裝備等方面的限制,橋梁類型和結構形式都沒有較大的突破”。
姚森工作后參與的第一個項目是孫口黃河特大橋,是京九鐵路的一座橋。姚森說,這座橋在鋼梁結構方面有所創新,此前的武漢長江大橋、南京長江大橋,鋼梁都是散件拼裝的,桁架連接都是節點內拼裝,在孫口橋第一次采用整體節點,此后所有鋼桁梁橋都開始采用整體節點類型的節點外拼裝。鋼梁安裝,隨著裝備的發展,也從散件安裝,發展到桁片安裝、大節段安裝及整孔吊裝。
后來,姚森參與了蕪湖長江大橋建設。姚森介紹,它是國家鐵路橋梁建設的第四座里程碑,前3座分別是武漢、南京和九江橋。
如今,姚森已經工作26年,這26年來,見證了中國橋梁建設的快速發展。
“材料方面,橋梁鋼材強度越來越高,從武漢長江大橋的235兆帕到滬蘇通長江大橋的500兆帕。橋梁跨度也在不斷增加,從武漢橋的128米到滬蘇通長江大橋的1092米。中國鐵路橋梁跨度進入千米級時代”。
言語之間,姚森透露出對滬蘇通長江大橋的喜愛,但作為一個建橋人,他知道,技術在不斷地發展和突破。
滬蘇通長江大橋通車后,他即將投入到新的超級工程——常泰長江大橋的工作,那是一座在建的主跨1176米的超大跨度公鐵兩用斜拉橋。
姚森相信,他參建的每一座橋梁,都將會是一座豐碑。
◎ 來源|新京報
姚森
橋梁工程師