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矮寨大桥:一跨惊天地 天堑变通途

2019-08-22 09:22:25  来源:湖南日报 作者:胡信松  阅读: 1946 次
一桥飞架东西,天堑变通途。2012年3月,矮寨大桥建成通车,国家8条西部高速公路大通道之一的湘渝高速全线贯通。以前从长沙开车到重庆,全程需要16个小时,自此仅需8小时。

 8月12日,记者驱车从吉首市出发,沿吉茶高速公路西行约20公里,就邂逅了这座惊艳世界的“天桥”——矮寨大桥。

仅用了1分钟,便轻松跨越矮寨大峡谷。

而大桥下方,就是有着“公路奇观”之称的矮寨盘山公路。虽然这段公路只有6.25公里长,但异常崎岖险峻,胆战心惊中,开车要半个多小时才能通过。

一桥飞架东西,天堑变通途。2012年3月,矮寨大桥建成通车,国家8条西部高速公路大通道之一的湘渝高速全线贯通。以前从长沙开车到重庆,全程需要16个小时,自此仅需8小时。

如今,矮寨大桥日均车流量在7000台以上。  

1  跨越大峡谷,悬索桥成为最佳方案

在世人心中,湘西是个美丽而又神秘的地方,但它的交通状况却让人无奈和愁困。

《湖南省志·交通志》记载:“湘西地区,武陵山脉与雪峰山脉呈弧形复背状绵亘于境,千山万壑,群峰壁立,险峻崎岖,羊肠土路,绕溪越岭,时上时下,回绝人寰,登涉艰难……”

1936年9月,湘西第一条公路——湘川公路全线竣工通车。湘川公路中段横贯湘西全境,路面在崇山峻岭中盘旋俯仰,其惊险程度,超出人们想象。

其中一段离吉首不远,被称为“矮寨公路奇观”,这条盘山而上的公路仅长6.25公里,却修筑于水平距离不足100米、垂直高度达440米、坡度大小在70至90度的大山斜面上。特定的空间迫使公路左右回旋,转折13道锐角急弯,形成26截几乎平行、上下重叠的路面,就像一道陡峭的天梯。

史料记载,修筑这段6.25公里的公路,当年2000多位民工栉风沐雨奋战了整整7个月,200多人长眠于此,付出了生命的代价。在抗日战争中,这条公路作为衔接粤汉、湘桂铁路通向西南大后方的唯一通道,承担了重要的历史使命。

改革开放以来,随着车流量日益增大,矮寨盘山公路经常堵车,有时一堵就是大半天。

为加强与重庆等西部省市的联系,改变湘西落后的交通状况,湖南省委、省政府决定修建吉茶高速公路。

“矮寨大峡谷是吉茶高速公路的必经之地,如何跨越天堑,成为当时的焦点与难点。” 矮寨大桥设计团队主设计人员、湖南省交通规划勘察设计院有限公司桥梁院总工程师刘榕介绍,2004年起,由时任湖南省交通规划勘察设计院副院长胡建华领衔的20多位桥梁设计师,就开始踏勘、设计。

面对矮寨大峡谷高差达500米的悬崖峭壁,设计师们曾一度陷入迷惘。修隧道还是架桥?

“该区域地质条件异常复杂,岩溶现象高度发育,大规模的溶洞、漏斗、天坑、暗河密布,隧道方案一个又一个提出,但一个个又被否决。”刘榕回忆,经过反复探索对比后,特大悬索桥飞跨矮寨大峡谷的设想逐渐占据上风,悬索桥方案比起隧道,优势明显。

设计团队跋山涉水,在跨峡谷地段周边几公里的范围选了7个桥位、8个线位,通过充分比选及对复杂地质情况的综合考虑,历经近4年的艰苦设计,才最终确定了大桥与自然和谐相融的方案。

悬索桥方案成为最终选择。2007年10月28日,吉茶高速公路关键控制性工程矮寨大桥破土动工,大桥为特大型钢桁加劲梁悬索桥,全长1073.65米,悬索桥的主跨为1176米。

2  挑战世界级难题,用智慧和汗水创造奇迹

在悬崖峭壁间横跨起一座桥梁,设计难,修建起来更难。

矮寨大桥指挥部副总工程师张永健介绍,由于湘西矮寨地处云贵高原山脉断层处,山高坡陡,地势险峭,矮寨大桥需要跨越1000多米的大峡谷,桥面距离峡谷底部高度达355米,施工难度在国际建桥史上十分罕见。大桥建设者一开始就与世界级难题狭路相逢——

地形险要,桥面到峡谷底高差达355米,两岸索塔位置距悬崖边缘仅70至100米。

地质复杂,索塔处存在岩堆、岩溶、裂隙和危岩体等不良地质现象。仅在吉首岸索塔基坑附近就发现大小溶洞18个,其中最大的溶洞体积近万立方米。

气象多变,峡谷多雾,瞬间最大风速为31.9米每秒,严重影响施工测量和主缆架设。

吊装难,主缆及钢桁梁在300至400米高空架设,单件吊装最大重量达120吨。

运输难,土建工程运量大,仅钢材、水泥、砂石等材料运输总量就达18万吨。

……

承担施工任务的湖南路桥集团,曾被交通运输部授予“中国桥梁十大英雄团队”,先后承建了7座长江大桥。但“路桥湘军”面对矮寨大桥,也不敢掉以轻心,集中了全集团的技术优势兵力支援项目部,由集团副总经理盛希出任项目部经理。

“面对这么多世界级难题,当时我们脑袋也是一片空白,一到那里,水电没通,手机信号也没有,不知从何下手。”湖南路桥集团矮寨大桥项目生产部经理梁先勇介绍,作为先遣队,他们2007年9月到达时,施工便道还没通,从矮寨镇爬到工地,需要1个多小时,“米、菜、水都用背篓背上去,项目的地形测量、临建规划都是在非常艰苦的条件下完成的。”

两个月后,施工便道修通,“先遣队”才结束每天爬山的日子。

“最难忘的是2008年那场冰灾,冰雪让工地交通彻底中断,山上断水断电,没有水就把雪融化成水做饭吃。”湖南路桥集团矮寨大桥项目部吉首岸工区长苏巧江回忆,“房间阴冷潮湿,冷得像冰窖,但没有一个人当逃兵。”

“看守炸药库的老党员贺建德最让我感动,当时大雪封山,没水没电,连只狗都没有,那真的是孤苦伶仃!但50多岁的老贺硬是一个人在远离项目部几公里的炸药库坚持下来。”说起10多年前的事,苏巧江感觉就在昨天,“矮寨大桥可能是我一辈子干得最苦最难也最难忘的项目。”

面对艰难险阻,大桥建设者用“吃得苦、霸得蛮”的精神与不服输的血性,勇敢地挑战“天险”,用智慧和汗水创造了奇迹。

2008年至2009年,大桥两岸索塔搭建;2010年3月,进入主索缆施工阶段;2011年4月,大桥钢桁梁架设启动;2011年8月,大桥钢桁梁全桥合龙;2011年12月,大桥主体工程全部完工;2012年3月31日,大桥正式通车。

今年6月,湖南省交通运输厅组织对矮寨大桥进行竣工验收质量复测和鉴定,工程质量评分98.03分,等级为优良。

3  四项世界第一,创新绘就惊世一笔

矮寨大桥横跨的大峡谷风景秀丽,修建大桥难免对环境造成影响。既要修桥又不想破坏自然风光,怎么办?

为解决这一难题,设计者突破传统的塔和梁相连的建设理念,创新性地将加劲梁与索塔分离,路从塔下面的隧道过,索塔立在隧道顶上。    

“通过塔梁分离式结构的应用,减少山体开挖量达67万立方米。有效降低了两岸路线高度,大幅度降低了跨两岸山谷的桥梁规模,不仅节省了投资,也保护了当地的生态环境,做到了结构与环境的和谐统一。”矮寨大桥设计团队的主设计人员、湖南省交通规划勘察设计院有限公司桥梁院总工程师刘榕介绍。

矮寨大桥成为世界上第一座塔梁分离式悬索桥,这也为未来山区悬索桥的建设提供了一种极具竞争力的全新桥型设计模式。

矮寨大桥主跨1176米,桥面离谷底355米,两岸悬崖峭立,施工场地极其狭小,运输条件极其困难,常规方法均有很大的局限性,该桥主梁架设成为一项技术难题。湖南路桥的建设者自主研发了“轨索滑移法”架设新技术。

湖南路桥矮寨大桥项目部吉首岸工区长苏巧江介绍,利用悬索桥的永久结构——主缆和吊索,作为承重及传力结构,在吊索下端安装吊鞍与若干根水平钢丝绳索轨,将加劲梁节段通过运梁小车沿索轨从岸侧水平滑移至跨中完成拼装,再由跨中逐段向两岸延伸,直至全部主梁贯通。    

采用轨索滑移法,矮寨大桥全桥69个节段、总长1000.5米加劲梁架设任务,原本需要13个月的工期,仅两个半月就完成了,创造直接经济效益1.25亿元。轨索滑移法架设工艺,颠覆传统,解决了大跨径悬索桥加劲梁架设的难题,为同类型桥梁提供了一种安全、经济、高效的施工方法,成为悬索桥施工的“第五种方法”,被交通运输部评价为改革开放以来中国桥梁技术领域具有“中国首创”意义的原始创新性成果之一。

就这样,敢为人先的湖南人,在安全、优质修建矮寨大桥的同时,勇于创新,绘就了惊世一笔,创造了4个“世界第一”:大桥两索塔间跨度1176米,跨峡谷跨度世界第一;首次采用塔、梁完全分离的结构设计方案;首次采用岩锚吊索结构,并用碳纤维作为预应力筋材;首次采用“轨索滑移法”架设钢桁梁。

4  桥通路通人旺,湘西加速脱贫迈向全面小康之路

“惊叹!震撼!”

8月12日,来自重庆的侯先生带着一家人来湘西旅游,在矮寨大桥旅游观景平台上,他们在交口称赞的同时,纷纷找好位置拍照留影。    

高速公路上不允许行人走动,但作为“世界奇观”的矮寨大桥却为行人设计了两条观光通道。让游客在观光通道上,体验一回刺激的“云中漫步”。

观光通道建造在大桥的钢梁里,左右各设一条。由于观光通道设在桥的下层,不影响通行,车在上层走,人在下层游。当大峡谷云雾缭绕时,游客可在上面体验一回“腾云驾雾”的感觉。    

“最初并没有观光通道的方案,只是设计了检修通道。”矮寨大桥指挥部副总工程师张永健介绍,为了让游客能登上大桥领略“一览众山小”的风景,后来才改变了设计。

除了观光通道外,矮寨大桥两侧还有观景平台,为游人提供了既能领略大桥雄伟风姿,又能俯瞰矮寨公路奇观的绝佳场所。

如今,名满天下的矮寨大桥被美国国家广播公司推荐为“十大非去不可的世界新地标”,还写入了湖南省中学教材(初二地理),成为湖南新的时代名片。    

“旅游旺季时,矮寨大桥日游客量超万人,2018年游客达88万人次,旅游收入7500万元。”湖南高速公路集团湘西管理处处长涂征宇介绍,矮寨大桥通车后,曾经沉寂的德夯大峡谷不断吸引世人目光,大湘西旅游格局随之发生重大变化,张家界、吉首、凤凰等串成了一条新的黄金旅游线。

桥通、路通之后,物流、人流、资金流、信息流加快,湘西通过吉茶高速公路这条连通外界的开放之路,加速了脱贫的步伐,成为了迈向全面小康的希望之路、改善民生的致富之路。    

“现在每天有40多桌,根本忙不赢,临时又请了两个人来帮忙。”矮寨镇排兄村村民龙吉福在大桥通车后,看准商机,2013年将自家房屋改造升级开了五寨龙家农家乐,由于离大桥很近,生意一直很好,几年下来,不仅甩掉了贫困帽子,日子也一天比一天红火。

在大桥附近,像龙吉福一样依靠开农家乐脱贫致富的不在少数。

矮寨大桥指挥部副总工程师张永健,2007年桥梁工程专业博士毕业后进入大桥指挥部工作,2012年3月大桥建成通车后,他带上妻子在矮寨大桥桥头拍摄婚纱照作为永久的纪念;今年8月,他带着爱人、孩子重游矮寨大桥,孩子看到大桥后兴奋跳跃,用稚嫩的声音喊道:“爸爸建的桥是最棒的!”

■亲历者说

爬雪山,下溶洞

讲述人:矮寨大桥设计团队主设计人员、湖南省交通规划勘察设计院有限公司桥梁院总工程师 刘榕

时间:8月16日

2005年元旦刚过,我和项目组3位成员前往矮寨大桥现场踏勘,坐了一夜火车,顾不上舟车劳顿,立即赶往矮寨镇,不巧遇上大雪,大家顶着鹅毛大雪艰难地爬向300多米高的桥位区域。两个小时后,接近山顶位置,沟壑纵横,稍不留神就会跌落万丈深渊。

完成踏勘下山途中,遇见一位中年农妇,边四处张望边哭泣着寻找什么,上前一问才知道,她在找自家的牛,很有可能是在山上觅食途中落入了万丈悬崖。看着这场景,不仅同情她,同时也为自己能安全返回而暗自庆幸。

2009年,矮寨大桥吉首岸桥台开挖基本成型,在桥台左侧区域发现了一个大溶洞,洞口很小,但往下看却深不见底,溶洞是否影响大桥的主体结构安危?

没人敢下去,我和负责地勘后期服务的工程师,坐着简易摇晃的吊篮,打着手电下到近50米深的溶洞底部勘察,探明了溶洞规模,以及其发展延伸的方向,为最后的决策处置收集到了一手资料。

(湖南日报记者 胡信松 整理)

■相关链接

“数说”矮寨大桥

矮寨大桥全长1073.65米,大桥主跨跨径1176米,桥面宽度为24.5米,双向4车道,桥面距峡谷底部高度达355米。

矮寨大桥钢桁梁总量达8342吨,大桥每根主缆由169根索股构成,每根索股由127根直径5.25毫米的平行高强镀锌钢丝组成,即每根主缆包含21463根钢丝,整根主缆能承受超过3万吨的拉力荷载。

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