2004年,湖北沪蓉西高速公路正式动工。这条路东起湖北宜昌,西到湖北利川的鱼泉口,总长320千米的路段,要横穿43座高山,跨越338道峡谷,遭遇1 000多个溶洞,征服上百条暗河。这是1条不在空中就在地下的高速公路,共有46条隧道和370座桥梁,也就是说平均不到1千米就要开凿1条隧道或者是架设1座桥梁,这给设计和施工带来了不小的难度。
几年前有一首歌——《北京的桥》很流行。歌中唱到:“北京的桥千姿百态”,但如果到沪蓉西高速公路看一看,就会发现其实这里才是中国现代化的桥梁博物馆。
在这条公路上的370座桥梁中,有一座四渡河大桥。它是世界上最高的桥梁,从桥面到谷底,垂直高度足有560米,比排在第二位的法国米约大桥,高出了2倍还要多!
560米,相当于180层楼的高度,要想修建这么高的桥墩来支撑桥体,显然不切实际。于是设计者选择了跨越能力最强的一种桥型——悬索桥。修建悬索桥,工程人员首先要在空中架设一个施工平台,这就需要把一根先导索从峡谷的一端运送到另一端。在江湖海湾,可以用船舶来运送先导索,在开阔地带还可以用直升机。可四渡河大桥周围却是险峻陡峭的山谷,用机械架设,不具备放置机械设备的场地条件;如果用直升机或热气球拖送,不但没有升降平台,而且峡谷间气流变化不定,很容易发生飞行事故。长长的先导索怎样才能跨越深谷抵达对岸呢?
工程人员从军事杂志里受到了启发:有一种反坦克导弹,就是后面带着导线的,射程有3 000?5 000米。工程人员的思路一下子被打开了:能不能用火箭把先导索拉过去呢?长达1年多的实验和研究结果非常令人满意,在火箭弹的牵引下,先导索被顺利地发射了出去。2根长度1 260米的先导索,被从四渡河西岸成功牵引到了东岸。这种方法既很省钱,又安全,还创造了国家的一级工法。
大多数悬索桥,都采用重力式锚碇,它是用混凝土浇筑成的,混凝土的重量就能够平衡主缆的拉力。四渡河大桥主缆的西端也采用了这种锚碇。可另一端由于靠近隧道,就必须采用一种施工难度更大的锚碇——隧道锚。
隧道锚就是顺着主缆走向,在岩面上挖掘隧道,然后在隧道内浇筑混凝土固定主缆,把岩体作为锚体的一部分共同承受缆绳的拉力。四渡河大桥隧道锚的底部恰恰存在有溶洞,这些溶洞会不会影响隧道锚的结构安全?为此,长江科学院的专家,在隧道锚附近60米处开挖了一个实地结构模型,进行了拉拔试验。结果表明,即便是拉到7倍的设计荷载,也没有任何问题,说明这个方案是绝对保险的,可以确保桥梁使用的绝对安全。
2008年9月11日,四渡河大桥顺利合龙。
四渡河大桥的高度创造了一个纪录,而水南特大桥的特点是桥墩很深。地面上就有100多米高,地下还有100多米深。
水南特大桥的