文/本刊记者 陈楠枰 图片提供/湖南省大岳高速洞庭湖大桥建设开发有限公司
1月底,湖南省大岳高速洞庭湖大桥建设指挥部里,总经理陈国平望着办公室里一盆刚刚盛开的墨兰花有些愣怔,他还记得,上一次的花开,恰好就是整十个月前,自己从杭瑞洞庭大桥的专家组成员履新项目指挥长,驻大桥办公的第一天。拿起手机,陈国平拍下眼前怒放的美景,配文写到“去年的花开成果实了,十月怀胎足月诞生,世界真奇妙!”
数十公里外的杭瑞洞庭大桥上,傲雪覆盖桥面,插着“青年先锋号”红旗的越野车停在桥头,中交路建项目总工刘钊和同事们正挥舞着铁铲卖力除雪。再过两三天,这座大桥就要正式通车了,如同“待嫁的闺女”,每个人心里都带着浓浓的不舍。
从南往北五千米湖面上,杭瑞洞庭大桥跨湖横卧,飞峙东西,巍然耸立。“超级工程”飞跃洞庭,于这群工匠而言,是长达四年的晨昏昼夜交替,春夏秋冬更迭,是艰辛和汗水,更是智慧和荣耀,如今,到了“送女出闺”的时候。
湘资沅澧入洞庭,烟波浩渺吞长江。南极潇湘千里月,北通巫峡万重山。
作为国家主干线杭瑞高速公路控制性工程,横越岳阳城、君山岛两岸,两座擎天巨塔、两条破空钢索合力“拉起”一条长龙“一跨过湖”。
“这是一座集‘高、精、尖、新、险、难’于一体的世界级桥梁,我和中交路建项目团队一起,拿出最精湛的技艺和敬业的态度,为之付出了四年的光彩韶华。”抬头仰望索塔顶端“杭瑞洞庭大桥”六个赤红色的大字,刘钊有些热泪盈眶,其中所经历的艰辛,或许只有自己能体会。
他还记得,2014年10月,大桥施工遇到了“瓶颈”。长达两个月的汛期后,索塔承台部分位置出现稍许夹泥。中交路桥洞庭湖大桥项目A2标项目常务副经理蒋德林在详细了解查勘情况后,带着大家在会议室里“鏖战”十几个小时,查阅记录、推演工序、论证数据……终于找出了原因,确定了解决方法。来不及好好休息,蒋德林又和建设者们一起,在施工现场坚守,不眠不休“抗战”三昼夜,以最小的代价解决了难题。
但仅一个月后,锚碇施工中又遭遇了困难。为防止部分原件损坏导致数据无法全部采集,影响数据准确性,建设者们在开建初期往往会多埋一些原件以防万一。不幸的是,“万一”还是发生在了整个连续墙锚碇受力结构点最复杂的位置。
通常的锚碇为大小相等的两个半圆形状,而杭瑞洞庭大桥则采用了小圆半径28米,大圆半径32米的“葫芦型”设计。这种设计在确保受力满足规范要求的前提下,降低了锚碇基础工程量,以最经济的基础工程适应了锚碇的结构要求。
“通过数据监测,整个应力值一度往上飙升至310兆帕,远超监控单位设定的90兆帕安全值,非常吓人,谁也不敢拍板判定应力值升高的原因是什么,只能试探性地继续开挖。”
既然停下来也解决不了问题,那么,对于中交路建项目团队来说,越快完成基坑开挖封顶,这个结构才能越快实现安全。无奈之下,他们将整个葫芦形地下连续墙锚碇拆分为20余个区间,每个区间并不直接挖到位,每到一定深度时监测一遍数据是否异常,“挖多少,怎么挖,一切都根据现场监测数据情况定制化调整。”
在出现应力值异常情况之前,对于整个锚碇所采集的包括水平位移、地表沉降、地下水位及应力值等数值在内的观测工作,监测团队每隔两小时采集一次,“到锚碇开挖最后的一个多月里,大家已经谨慎到每天24小时轮流观测,所有数据基本半小时一次,以确保应力值停留在310兆帕不再上升。”刘钊回忆,40米深的基坑内侧装有100多个数据采集点,他一天最多爬过14趟,一上一下算一趟。
尽管这样一个“不解之谜”在最后被证明可能是虚惊一场,但当时的刘钊心里很清楚,应力超标的问题如果处理不好很可能会造成整个基坑垮塌,后果不堪设想。“只能在现有锚碇外侧重新开挖,工期起码多耗费两年以上,直接经济损失或将高达三亿人民币。”
自开工建设以来,大桥人始终以打造“湖南新名片”和“世界级桥梁”为目标,秉承“精细优质、资源节约、环境友好、人文和谐”的建设理念,着力强化质量管控,突出抓好安全生产,科学调配投资控制,全力推进工程进度,同时注重科技攻关和自主创新,成绩斐然。
从箱梁吊装环节开始,项目开始实行“三班倒”施工办法,在确保创新质量的前提下狠抓工程进度。
独辟蹊径,这座公路悬索桥首次采用了新型板桁结合的超高性能混凝土轻型组合结构桥面,不同于普通桥梁在吊装完成后直接在桥面板下浇筑混凝土般简单,桥面由4.5cm厚的STC(超高韧性混凝土)层加4cm厚的SMA-13(一种沥青混合料)面层组成,建设者们需要在钢桥面上铺装一层超高性能混凝土,再加一层磨耗层。
“这种组合结构可实现终身无需大修的超长寿命,主梁用钢量节省12%,从而大大节省了基础工程的规模和造价。同时还能减少因车轮荷载对钢板产生的疲劳应力80%左右。”刘钊表示。
由于大桥地处环境特殊,大桥主缆除了会受到湖区水汽的侵蚀,还有可能受到周边化工厂气体的腐蚀。主缆防腐成为大桥后期运营养护又一难题。用一根“带子”将主缆密封包裹起来,并采用除湿设备,将潮湿的空气排出,保持主缆内部的干燥,一种新型主缆柔性缠包带防护体系在国内被首次应用于杭瑞洞庭大桥。
同时,为保护洞庭湖生态保护区,尽量减少水质污染,大桥建设者们首次开展了桥梁施工废水环保处理关键技术研究,可使施工废水经过沉淀、生物净化后,达到出水水质近乎可直接回用的状态。
吊梁安装是桥梁施工的重要环节。刘钊告诉记者,为按计划完成施工进度,建设者们优化了梁段连接方案,通过边焊接边吊装的施工工艺,既保障了施工进度,又确保了质量安全。“在采用多梁段刚接窗口合龙技术后,最快一天可完成5段梁架设安装。随着最后一节钢桁梁吊装就位,杭瑞洞庭大桥桥面成功合龙,将工期缩减了一个月。”
此外,杭瑞洞庭大桥还采用了1860兆帕锌铝镀层高强钢丝主缆索股,实现主缆高强钢丝强度及耐久性新的突破,并自主研发了桥梁基础大直径桩钻孔用纯滚动球齿锥底钻头、球齿锥底双吸渣口钻头等6种钻头,钻孔效率提高了近1倍。
“常规的液压阻尼装置里面有油,使用时间长了,来回收缩不可避免发生漏油现象,使得阻尼效果降低。我们就首次应用了大吨位电涡流轴向阻尼器。”刘钊介绍,这种电涡流阻尼器可大幅提高桥梁伸缩缝、支座等附属结构的耐久性,减缓其磨损程度,从而提高桥梁使用寿命。
“走遍天下路,难过岳阳渡。”在洞庭湖大桥没有修建之前,摆渡是人们过湖的唯一方式。直至2000年12月26日,一座市民期盼已久的民心桥、连心桥横空飞架,改渡为桥,结束了洞庭湖河东、河西往来不畅的局面。
然而,只有一座洞庭湖大桥的岳阳城,随着城市的发展和车流量的激增,大桥也越发显得“心有余而力不足”。
市民小周对此深有感触,很多年的周五晚上,他都要从白石岭路出发,经过巴陵东路,上琵琶王立交桥,再到洞庭大道,开到君山上高速,到常德老家,最短也需要2个多小时。
为加强湖南与鄂、赣地区联系,2010年,湖南省委、省政府决定修建大岳高速公路。作为省高速公路网“七纵九横”规划中的第一横——杭瑞高速公路在湖南境内重要的一段,大岳高速起于临湘大界,止于岳阳君山区建新农场,杭瑞洞庭湖大桥就是该高速路段的控制性工程。
“杭瑞高速最早只有湖南段没有修通,直至后来,仅剩下杭瑞洞庭大桥仍未通车,社会的目光都聚焦于此,万众瞩目,压力非常大。”陈国平告诉记者。
要在洞庭湖面上修建一座两跨不对称钢桁梁悬索桥,并将其打造成为目前世界第七、国内第三大跨径桥梁和世界第二、国内第一大跨径钢桁梁悬索桥,建设任务重、责任大、时间紧。
可是,杭瑞洞庭大桥却连续两年遭遇超水位洪水,“按照‘惯例’,以前往往都是一年大水位一年小水位,但我们在建设过程中却连续两年遭遇了超设计水位的洪水侵袭。光是汛期就耽误了四个月工期。这是天灾,大家只能齐头奋进,一起努力。”刘钊说。
在先导索过江时,刘钊贴心的选择了无人机,1600米长的直径2毫米尼龙绳用“大疆”送过去,总重只有7公斤。在他看来,“这里的水面其实是具备通航条件的,用船拖先导索过江最为简单,但是在航运繁忙的洞庭湖封航,不仅需要提前发布工作做好大量准备工作,给交通带来的流量压力更不可小觑。”
作为湖南高速未来的新名片,为了每一个经过此处的人们顺畅出行的笑脸,不单工程质量要保证,其他任何方面也要做到精益求精。四年里,建设者经历过料峭春寒中的“工地年三十”,看着对岸岳阳城里的万家灯火,莞尔一笑;也经历过汹涌夏汛中的“抗洪保卫战”,看着人员、物资安全撤离后,在洪水中岿然不动的锚碇,豪情未减。
据悉,杭瑞洞庭大桥通车后,杭瑞高速将全线贯通,并与已通车的长常高速、京港澳高速互通成环,形成环洞庭湖高速圈,对于完善国家高速公路网络,促进环洞庭湖经济圈和岳阳市经济发展以及对洞庭湖区旅游开发、防洪减灾都有着十分重要的意义。