北盘江大桥“世界最高桥”里的中国科技

2021-09-22 08:52
科学大观园 2021年15期
关键词:大桥桥梁

2010年10月,交通运输部批准由高速集团负责建设杭瑞高速贵州省毕节至都格(黔滇界)公路。毕都高速设计总里程为140.177公里(含省界北盘江大桥贵州段559.4米和云南段782米),桥隧比占路线总长的45.32%。

毕都项目办将全国交通系统成熟的科技成果集中应用于工程设计、建设、管理之中,毕都高速公路多项课题获得立项,并被交通运输部列为科技示范路。经过4年多的鏖战,北盘江大桥最终建成,杭瑞高速“最后一公里”终于成功贯通。北盘江大桥的建成通车,标志着中国东西大动脉——杭州至瑞丽高速公路最艰难的控制性节点工程被顺利打通。

创造基建领域的世界纪录

北盘江大桥位于贵州省和云南省交界处,东塔位于贵州省水城县都格镇,西塔位于云南省宣威普立,跨越河谷深切600米的北盘江“U”形大峡谷,地势十分险峻,地质条件非常复杂。作为杭瑞高速毕都段的控制性工程,北盘江大桥采用双塔四车道钢桁梁斜拉桥结构,全长1341.4米,最大跨径720米,桥面至江面垂直距离565.4米,相当于200层楼的高度,目前为世界第一高、第二大跨径的钢桁梁斜拉桥。

2016年12月29日,北盘江第一桥建成通车,成为新的世界第一公路高桥。这座大桥的通车使得云南宣威城区至贵州六盘水的车程从此前的5个小时左右缩短为一个多小时。《辉煌中国》第一集《圆梦工程》解说道:“北盘江大桥,相当于200层楼高,它连接起黔川滇三省交界最后一个高速公路断点。”英国BBC电视台一则名为《难以想象的中国工程》,用“印象深刻”“难以想象”等词语来形容这座大桥,并对中国创新、中国效率赞不绝口。美国《华盛顿邮报》称,大桥的通车标志着中国又创造了一个基础设施建设的世界纪录。

“贵州桥梁普遍比较高(桥面至河面),这是由于贵州的地形地貌所致,一是江河两岸都比较陡峭,二是两岸山体与江河底的高差比较大,这就使得贵州的桥梁必须在高空中架设施工,给桥梁建设者带来了巨大的挑战和压力。” 贵州高速公路集团有限公司副总工程师、毕都高速公路项目办主任周平说,千沟万壑的贵州地形迫使桥梁建设者必须动脑筋、想办法,甚至创造性地在高空中建设一座桥梁,北盘江大桥就是一个典型的例子。

2018年9月19日,杭瑞高速毕都北盘江大桥经世界纪录认证机构——吉尼斯世界纪录有限公司认证,北盘江大桥桥面距江面垂直高度达565.4米,荣获“世界最高桥”之称,载入世界纪录大全史册。

建桥以来零事故 

乌蒙山峭壁耸立,北盘江蜿蜒其中,地险天成。然而,天险阻不住交通,水红铁路(六盘水至红果)北盘江大桥一桥飞架。多年来,临江飞跨的长虹既是山间令人惊叹的一道风景,又是山里人安全外出的一条“天路”。

北盤江大桥是世界上第一座上承式推力转体铁路拱桥,是水红铁路最有代表性的建筑,也是当地有名的风景点。大桥每天有近30趟列车通过,“铁路迷”最爱的“网红”小慢车就从这座大桥经过。

在世界桥梁业内甚至还有这样一句话:世界桥梁建设20世纪70年代以前看欧美、90年代看日本,21世纪看中国。目前,“中国桥梁”已经成了中国的一张亮丽名片和彰显综合国力的重要符号。

一般情况下,铁路大桥是严禁闲杂行人走动的,但考虑到北盘江的特殊情况和桥尾住着的30多户人家,大桥成了出村不可或缺的重要通道。中国铁路昆明局集团公司曲靖工务段专门为大桥设岗定职,护送沿岸居民安全通行。

韩兴排是曲靖工务段发耳工务车间三家寨线路维修工区一名线路工,他和同事郭明生常年驻守在北盘江大桥上,每天的工作任务不仅要巡查大桥,更重要的是提醒过桥行人注意安全,遇到老人、小孩或者喝醉酒的人必须亲自护送,被附近村民亲切地称为“摆渡人”。

初秋一天,郭明生家里有事,工区临时安排“95后”青年职工吴猛替班。2018年入路的大学毕业生吴猛是发耳工务车间发耳线路维修工区的一名职工,能吃苦爱学习的他主动申请和韩师傅一起守桥。“一定要走铁路两边的步行板,不能走枕木头,更不能走道心。”这句话守桥人已经说了上千遍。

“每天通过大桥的人多,特别是遇到赶集或村里办红白喜事,我们就得特别小心,只要有人通过,我们都要反复提醒!”韩兴排说,“时间长了,我们与村民们渐渐熟悉。他们逐渐养成了一定的防范意识,知道火车来了该让火车通过再走。所以,10多年来这里没有发生过任何事故。”

从桥头远远望去,桥尾住着30多户人家,据当地村民介绍,以前大家要绕6公里多山间小路才能出村,后来因为方便和安全,大桥渐渐成了出村的唯一通道。北盘江上冬天风大、夏天炎热,风大时吹得人站不稳,气温高时热得人心慌气短。韩兴排说:“村子里有两位70多岁的老人,腿脚不便,耳朵眼睛都不好使,他们过桥需要40多分钟,我们一定得亲自护送。”

说着,韩兴排狠狠地喝下一大口水,汗水已经湿透了衣服,“其实累点苦点都不怕,怕就怕那些喝了酒头脑不清醒,也不听劝阻的人。”这样的情况不多,却让韩兴排每一次都捏把冷汗。他说,去年3月初,一个酒醉的年轻人跌跌撞撞进入护栏且走上道心,当时火车已经从邻站发出接近预告,韩兴排正好在大桥的另一端,他拼命地边跑边喊,终于赶在车来之前把醉汉安全地拖到线路旁的路肩上。“多亏列车车速慢,加上大桥处于直线地段,视野好。”韩兴排庆幸地说。他来守桥之前已经干了20多年巡道工作,经验丰富和处置得当让他成了一个优秀的“摆渡人”和守望者。为了更好地守护大桥、守护村民,他一有机会就不厌其烦地向过桥人灌输安全常识,警醒他们爱护自己、爱护铁路。

据韩兴排介绍,最多的时候一天有几十拨人从桥上过。遇到这种情况,为了守卫安全、守护畅通,他们就会忙得从早到晚来回奔波,有的时候甚至饭都顾不上吃。守护了铁路半辈子,韩兴排对安全始终保持着一种崇高的敬畏之情,今年52岁的他耐心细心地守护着大桥、守护着村民。守着守着,大山深处、北盘江上,他不知不觉成了深受村民喜爱的安全“摆渡人”。

飞架于山间的大桥引无数旅客慕名前来,日复一日、年复一年坚守在这里的守桥人有时候也会和一些旅行者快乐地聊天,十几年坚守的寂寞与枯燥,全化解在爽朗的笑声和真挚的交谈里。

科技成果填补多项世界空白

在世界桥梁业内甚至还有这样一句话:世界桥梁建设20世纪70年代以前看欧美、90年代看日本,21世纪看中国。目前,“中国桥梁”已经成了中国的一张亮丽名片和彰显综合国力的重要符号。

峡谷两岸地势陡峭,气候恶劣,建设条件复杂,北盘江大桥给桥梁的设计和工程建设帶来了前所未有的挑战。大桥建设在桥型选择、施工方法、混凝土运用等10多个领域探索创新,形成了一批具有国际领先水平、拥有自主知识产权的科技创新成果。在桥梁建设的技术方面,有四方面创新点:

一是在国际上首创钢桁梁整节段梁底轨道“纵移悬拼”峡谷桥梁建造新方法,研制了新型架梁设备和制定了架设工法,比传统单根杆件拼装的工效提高了35%。

二是首次在中国的实际工程中应用斜拉索凝冻监测方法,研发了斜拉索凝冻监测及图像识别预警健康监测系统,可普遍应用于受凝冻影响的山区缆索体系桥梁。

三是桥位跨越的深切大峡谷,峡谷风场效应明显,建立了山区非平稳风作用下钢桁梁等效风荷载设计准则,解决了复杂风场下斜拉桥风致振动的问题。

四是对正交异性钢桥面板疲劳问题进行了技术探索和研究,首次提出了“中纵梁+次横梁”梁板新型结构体系,大大减少了车轮反复碾压造成的疲劳隐患。本项技术节省钢材用量9%。

北盘江大桥相关科技成果成为当前引领全球山区特大跨径钢桁梁斜拉桥建设的时代丰碑,填补了多项世界空白。

来源|综合中国日报网、天眼新闻、中国新闻网等

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