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高橋——杭瑞高速的北盤(pán)江大橋（又名尼珠河大橋），位于云南省宣威市普立鄉(xiāng)，一個(gè)云貴交界處的峽谷之上。
由于中國(guó)的三級(jí)階梯地勢(shì)，山脈和丘陵遍布全國(guó)，尤其是西南的貴州、云南等省份，可以說(shuō)是"地?zé)o三尺平"。這些山峰還陡峭，根本沒(méi)有修建平直公路的條件，就連普通的盤(pán)山公路都很難修。
于是，在復(fù)雜的地形、破碎的地質(zhì)條件的逼迫下，中國(guó)工程師們積累了大量的橋梁修建經(jīng)驗(yàn)。
（一）在峽谷上建橋，扛不扛風(fēng)很重要
北盤(pán)江大橋全長(zhǎng)1341.4米，橋面到谷底垂直高度565米，相當(dāng)于200層樓高。在它的幫助下，云南宣威到貴州六盤(pán)水的交通時(shí)間從原來(lái)的5個(gè)小時(shí)縮短到了1個(gè)小時(shí)。
它是一座鋼桁架梁斜拉橋。這種橋型與懸索橋一起，并稱(chēng)為兩種的現(xiàn)代化橋梁。它們都顛覆了人們對(duì)于橋梁的傳統(tǒng)認(rèn)知，不再由橋梁下部笨重粗大的支撐結(jié)構(gòu)來(lái)維持穩(wěn)定，而是靠幾根看似柔弱的鋼索將大橋拉起來(lái)。
其中，懸索橋是將兩根粗達(dá)一米的鋼索懸掛在大橋兩端的橋塔上，再用較細(xì)的拉桿將橋面吊在懸索上組成的。它的施工相對(duì)簡(jiǎn)便，精度要求也較小。
然而，懸索橋是一種"柔性橋"，在面對(duì)狂風(fēng)暴雨、環(huán)境時(shí)，它就明顯不夠穩(wěn)固。自1918年以來(lái)，已經(jīng)有11座懸索大橋遭受狂風(fēng)毀壞?？紤]到山頂?shù)沫h(huán)境惡劣，北盤(pán)江大橋選擇了鋼桁架斜拉橋的結(jié)構(gòu)形式。
斜拉橋是在主橋塔頂放出斜拉索，斜拉索的另一端懸掛在橋面上，將橋面梁直接拉起而成的一種現(xiàn)代橋梁。它的橋面梁需要承擔(dān)斜拉索對(duì)其的附加壓力，因此需要采用抗壓能力很強(qiáng)的鋼桁架橋面梁。它較之懸索橋而言更為粗壯，剛度也更大，是一種"剛性橋"。
斜拉橋不需要懸索橋錨碇等大體積結(jié)構(gòu)的基坑開(kāi)挖和棄土處理，對(duì)環(huán)境影響小，這在交通運(yùn)輸不便、地質(zhì)條件多變的山區(qū)中有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
斜拉橋的斜拉索與橋面梁，都是需要直接受力的結(jié)構(gòu)，這就為施工提出了更高的工藝和精度要求。
在施工中，剛性梁一些額外的受力與微小的變形都可能使大橋出現(xiàn)安全隱患，而斜拉索的松緊程度也會(huì)改變大橋的內(nèi)部應(yīng)力，從而造成不良影響。因此可以說(shuō)，斜拉橋是很考驗(yàn)國(guó)家科技水平的一種橋梁。
（二）斜拉橋穩(wěn)不穩(wěn)，首先看鋼索
斜拉橋的安全與穩(wěn)定高度依賴(lài)于斜拉索。
北盤(pán)江大橋的斜拉索呈扇形雙排雙索面布置，斜拉索上端固定在塔柱上，下端錨固于鋼桁架梁上，全橋共有224根斜拉索。"嚇人"的是，斜拉索的直徑只有15.2毫米粗，和人的手指一般。這么細(xì)的鋼索，能拉得起這么重的大橋嗎？
事實(shí)上，斜拉橋的鋼索用的不是普通的鋼材。一般而言，普通的建筑用鋼強(qiáng)度在200-400兆帕之間，有些高規(guī)格的建筑物會(huì)用到460兆帕的高強(qiáng)鋼。而早在2006年，中國(guó)就開(kāi)始專(zhuān)門(mén)進(jìn)行斜拉索用鍍鋅鋼絲規(guī)?；a(chǎn)制造的技術(shù)攻關(guān)，并在2008年完成了攻關(guān)，將斜拉索的抗拉強(qiáng)度提升到了1770兆帕，一舉打破了國(guó)外對(duì)我們的高價(jià)壟斷。
七年過(guò)去，北盤(pán)江大橋所使用的OVM平行鋼絞線(xiàn)拉索，其抗拉強(qiáng)度已經(jīng)輕松超過(guò)了1860兆帕，動(dòng)載應(yīng)力幅達(dá)250兆帕，遠(yuǎn)超國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求。
普通鋼材與北盤(pán)江大橋斜拉索的差距，就像是木材與普通鋼材的差距。因此，這些以一當(dāng)十的鋼絲雖然細(xì)，但是卻能有力地拉起整座大橋，我們絲毫不用擔(dān)心。
除了強(qiáng)度外，這些斜拉索還采用了先進(jìn)的四層防腐體系，由外到內(nèi)分別有HDPE外護(hù)套、單根小HDPE護(hù)套、油脂涂層與鍍鋅涂層，共同保護(hù)著斜拉索，使北盤(pán)江大橋的斜拉索擁有遠(yuǎn)高于其它一般斜拉索的壽命和安全性。
（三）從設(shè)計(jì)到施工，全部是"新科技"
北盤(pán)江大橋從設(shè)計(jì)之初就承擔(dān)著新科技的探索任務(wù)。
從紙面的設(shè)計(jì)階段開(kāi)始，北盤(pán)江大橋的規(guī)格就非常高，使用了新的科研成果，包括"中縱梁加大次橫梁"結(jié)構(gòu)體系，提高了結(jié)構(gòu)受力性能，并通過(guò)焊接變形模擬計(jì)算分析，確定了正交異性鋼橋面板與鋼桁梁合理的連接構(gòu)造和工藝。
與"天頂星"的科技水平相對(duì)的，是非常惡劣的施工條件。北盤(pán)江大橋所處的峽谷處山勢(shì)陡峭、施工場(chǎng)地為狹窄，并且常年刮著六級(jí)以上大風(fēng)。這里距離近的小鎮(zhèn)還有二十公里遠(yuǎn)，就連施工用水都難以獲得。
為此，工程師們特意為了施工修建了三級(jí)泵水系統(tǒng)，將江水從山谷的深處泵到了565米高的施工平面上。為了給水泵供電，項(xiàng)目部特意在谷底修建了一個(gè)小型變電站，30多個(gè)人沿著40厘米的山路耗時(shí)一個(gè)月才將一噸重的設(shè)備搬到谷底。
為了這座大橋，工程師們就這樣一個(gè)工程套一個(gè)工程，可以說(shuō)是建立了一整套包括后勤保障在內(nèi)的施工體系出來(lái)。
而且，通常來(lái)說(shuō)，斜拉橋的橋面梁是采用"頂推"的方法進(jìn)行施工的。也就是說(shuō)，在橋塔架設(shè)好之后，將一節(jié)一節(jié)的橋面梁節(jié)段陸續(xù)拼接到橋體上，向斜拉索加力并固定。隨著施工的進(jìn)行，兩邊的橋面模塊和拉索向中間逐漸推進(jìn)并終合攏。
但在施工過(guò)程中，由于主塔的兩側(cè)施工不會(huì)完全同時(shí)進(jìn)行，頂推方案會(huì)使得主塔兩側(cè)的重量不平衡，對(duì)主塔造成水平推力，進(jìn)而可能破壞樁基，影響索塔的穩(wěn)定性。因此，工程師們一直在探索比較新的施工工藝。
另外，雖然峽谷深達(dá)565米，但峽谷底部的尼珠河卻是條毫無(wú)通航能力的小河。橋梁的"積木"——節(jié)段梁通常重達(dá)幾百?lài)崳枰欢▏嵨坏拇徊拍軐⑵溥\(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)。
工程部無(wú)法利用尼珠河將節(jié)段梁整體運(yùn)送到拼接位置附近，只能拆成更小的"積木"：幾噸至十幾噸的小型結(jié)構(gòu)構(gòu)件，再一片一片地運(yùn)送過(guò)來(lái)，而在橋上直接拼接結(jié)構(gòu)構(gòu)件是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力、誤差又大的方案。這又給工程帶來(lái)了更大的麻煩。
為了一攬子解決所有這些問(wèn)題，工程師們嘗試著采用了新工藝——鋼桁梁整節(jié)段梁底軌道縱移懸拼工法。
這種工藝是指在施工現(xiàn)場(chǎng)，以強(qiáng)的精度控制水平，將"積木"迅速拼裝成160噸重的節(jié)段組梁，隨后進(jìn)行整體吊裝。這樣一來(lái)，安裝過(guò)程迅速，既縮短了工期，又減小了對(duì)橋墩的傷害。
這是一種非常新的、同時(shí)也非常不成熟的工法，甚至被許多業(yè)內(nèi)的抨擊過(guò)。專(zhuān)家們大都擔(dān)心這種全新工法的度，還有人擔(dān)心施工時(shí)新架結(jié)構(gòu)對(duì)舊有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。
這就對(duì)施工隊(duì)伍的提出了非常高的要求，研究團(tuán)隊(duì)頂住了來(lái)自各方的壓力，并通過(guò)足尺模型試驗(yàn)驗(yàn)證了工法的可行性，將這種方法推行了下去，并且在摸索中也獲得了許多難以言傳的技術(shù)細(xì)節(jié)。
如今，這一套施工工藝已經(jīng)被寫(xiě)成了規(guī)范流程，成為了企業(yè)的施工工法。未來(lái)其它斜拉橋的建造過(guò)程中再遇到這種問(wèn)題，解決起來(lái)只會(huì)越來(lái)越簡(jiǎn)單。
