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张念来:只许成功不许失败
2010-08-17 来源:中国桥梁网
湖南路桥建设集团矮寨特大悬索桥项目部总工程师张念来
湖南路桥建设集团矮寨特大悬索桥项目部总工程师张念来

  由于矮寨特大悬索桥桥位处地形地貌特殊,很多常规的悬索桥建设方案不能实施。这给建设者们提出了很多的难题,同时也给湖南交通人创造了一系列创新发明的机会。矮寨桥项目实施以来,已经实现了多个创新,新结构、新工艺、新技术、新材料等,而其中最为典型的莫过于新工艺——轨索移梁法。

  据湖南路桥建设集团矮寨特大悬索桥项目部总工程师张念来介绍,简单而言,轨索移梁就是利用大桥主缆和永久吊索作为支撑,在吊索下端安装水平轨索,作为钢桁梁节段由两岸的拼装台座向跨中运输的水平通道,实现在峡谷中架设钢桁梁的一种新的施工方法。

  矮寨桥特殊的地理环境决定了传统的悬索桥主梁架设方案难以实施。在大江大河上建悬索桥,可以用船把桁梁运到桥面下方,只需垂直起吊就可以完成桁梁架设。而矮寨桥下面是300多米的峡谷,没有运输条件,只能化整为零,把钢桁梁拆分成杆件用汽车运输至工地现场,在桥位组拼成节段,再把节段架设到中间,先解决两岸到中间的水平运输问题,到了桁梁的设计位置以后,再垂直起吊。

  张念来说,传统的桥梁建设都要搭设脚手架或施工支架作为模板的支撑,施工结束后要拆掉。如果能够利用桥梁本身的永久结构作为支架支撑,会大大节省成本。而轨索移梁方案就是利用悬索桥的主缆和吊索的永久结构作为施工阶段的支撑,相当于只要在悬索桥的主缆上面、吊杆的下端架设8根轨索,形成一个通道。把运梁小车挂在上面,把梁的整体节段滑过去。这样就降低了永久结构本身的断面尺寸,施工用的设备也轻巧一些,尤其是降低了投资,缩短了施工周期。

  由于是世界首创,而且用在特大型桥梁上,轨索移梁方案一提出就引起了很多争议,开了五次方案评审会。在前期方案论证的时候,尤其是模型试验成功之前,邀请了很多专家参加,前四次评审会上都有很多专家反对。一直到2009年12月20日,主体模型试验和整体模型试验全部成功之后,轨索移梁方案才在第五次方案评审会上得以通过。

  虽然通过了整体模型试验和主体试验,验证了很大一部分的技术难点和核心问题,但是在具体施工阶段具体还存在哪些问题,哪些风险,还需要深入研究。经过两年多的争论,很多细节还只是停留在脑袋里面。很多泰山北斗级的桥梁专家对此方案都很关切,提出了很多非常中肯的意见。

  张念来说,施工中,安全是第一位的。在大桥下方的峡谷里,有6段矮寨盘山公路,加上德夯公路,相当于有7条公路在桥面正下方运行。那么大的吊装重量,施工时是绝对不能出任何问题的。而且整个运梁架设体系,不是一个独立的东西。虽然每个支点是独立的,但整个轨索是通长的,1200米长的轨索,中间任何一根出了问题,都可能导致整个系统的崩溃。所以不论是安全系数,还是轨索的锚固,所有支点的受力情况,都要经过严谨的分析。

  从理论上验证以后,再进行反复地试验,在吉首岸桥塔75米长的凹槽里面,进行实际的运行模拟。不推出悬崖,只在75米的范围里把一个标准节段的钢桁梁进行来回的牵引,尽可能地暴露整个系统的问题,及早预防。

  不成功便成仁,建设者们压力很大。张念来说,为了保证大桥的安全施工,他们在施工组织设计的时候要把方案进一步完善,把每一个细节都要弄清楚。包括整个方案所有系统的风险评估,大桥指挥部已委托同济大学在做研究。要找出风险最大的地方,找出最薄弱的环节,未雨绸缪,确保方案的万无一失,只许成功不许失败。

  “这个方案对矮寨桥未必是最节省、最经济的,但是创新就要有一个摸索的过程。有很多不可预见的因素,可能我们采用的材料和安全系数都比较保守,不见得会很经济。但我觉得,这包含着一种精神:敢为天下先,这是很可贵的。” 张念来说。

  创新、创意要变成可操作的东西,必然有一个过程。不管这个方案对矮寨桥是否是最经济的,但它是非常有价值的。并且不能单单在矮寨桥这个有限的空间看问题,要把思路打开。这种方案很有可能在林业、矿业等行业的发展方面也有推广利用价值,对很多领域都会产生影响。

  最后,张念来由衷地说:“我们湖南人一直在倡导一种精神:创新。虽然创新就意味着面临更多更大的困难,但是必须的。只有不断创新,中国才能从桥梁大国成为桥梁强国”。

  张念来与著名画家黄永玉在矮寨桥的合影
张念来与著名画家黄永玉在矮寨桥的合影
 
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