2020-09-17 02:32:13新京报
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姚森 见证中国公铁两用桥跨度超千米

2020-09-17 02:32:13新京报


2019年8月,沪苏通长江大桥主航道桥斜拉索安装阶段,姚森在施工现场。受访者供图


2018年7月1日,沪苏通长江大桥,姚森指挥28号墩1800t架梁进行吊机安装。受访者供图

  姚森

  1974年9月生,中铁大桥局沪苏通长江大桥项目副总工程师、安全总监,正高级工程师。

  曾负责港珠澳大桥、武汉天兴洲长江大桥、芜湖长江三桥、澜沧江特大桥等施工组织设计和大型临时结构设计工作;参加京九铁路孙口黄河特大桥、芜湖长江大桥、沪苏通长江大桥等建设工作。

  今年7月1日,跨过长江、串连长三角的沪苏通大桥建成通车。大桥的副总工程师姚森也在现场见证了这一刻。

  出生在中国南方小城的姚森,小时候走过很多桥,但从未想到未来会成为一名建桥人。

  如今,姚森已在桥梁建设从业26年,见证了中国桥梁建设的发展。从武汉长江大桥、南京长江大桥、芜湖长江大桥,到沪苏通长江大桥,中国桥梁建设的技术有了巨大的突破。

  作为一名建桥人,姚森知道技术会不断突破,他同时也坚信,他参建的每一座桥,都将会是一座丰碑。

  为沪苏通大桥“抢”时间

  沪苏通大桥建成通车前一年,姚森和施工团队,在紧张地追赶着工期。

  姚森2017年底来到沪苏通长江大桥项目,担任副总工程师。此前他一直作为设计分公司的室主任及副总工程师,负责港珠澳大桥、商合杭芜湖长江三桥、川藏公路迫龙沟特大桥、澜沧江特大桥等大型工程项目建设的施工组织设计和大型临时结构设计工作。

  时间回到2019年春,当时沪苏通长江大桥的建设工期已经滞后,即将施工的是钢桁梁大节段双悬臂架设和斜拉索的挂设。每个大节段均有6根拉索,每一个节段都需要把12根斜拉索一根一根地张拉好。

  为了缩短工期,姚森和团队提出多根斜拉索同步张拉的方案,但这立刻招致了一些人的反对。

  “我提出这个方案的时候,有人反对,有人持保留意见。12根斜拉索一起提起来,就像用几根绳子把篮子提起来一样,每根绳子受力要达到指定索力,大家都认为这是不可能的。”姚森说。

  有人认为这就像在水里按葫芦,此起彼伏,很容易受力不均;也有人认为投入大效果又不佳,所以当时压力很大。但最后大家同意一起来研究它,消除疑虑。

  随后,他们请了多名桥梁技术专家、设备厂家和斜拉索安装单位共同研究。

  “我首先提出控制目标,梳理操作流程,并指出具体的指标限差和控制思路。一个星期后,厂家根据我的具体要求,编写控制程序和设备配置,最后通过加载实验模拟验证,最终效果非常好。”

  后来他们为这种技术申请了专利,叫做双层多根斜拉索同步张拉智能控制系统。“使用这种新技术后,每架设一对大节段就可以节约三到四天时间,短索节段可以节约四天,长索节段节约三天时间。单边悬臂架设大节段一共有17个,总共算下来,就是至少节约两个月时间。”

  姚森算了一笔账,因为购置千斤顶等设备,材料成本多花了一百万,但是节省了两个月的时间,总的建设成本大大减少了。

  在进度落后的情况下,姚森和团队还提出多个新想法新技术,把时间抢了回来,在去年10月1日前实现了钢梁全部贯通。

  “当时,有一个主塔晚了近一年时间,所以在另一个主塔上我们采用了新的技术和新的施工方法,把原来耽误的工期赶回来了。”姚森说。

  随着蓝图慢慢在眼前实现,姚森心里也很高兴。那段时间,在施工间隙,他在江边散步的时候,都会拍拍照,晒晒朋友圈。

  克服世界级难题

  沪苏通长江大桥是世界上首座跨度超过千米的公铁两用斜拉桥,建设难度可想而知,也催生了一大批新技术的应用。

  一些新技术和很多关键控制点,姚森都参与了制定。

  斜拉桥的跨度大,桥的主塔自然就要高。沪苏通长江大桥的主塔,在承台以上高330米,有110多层楼高,在目前的公铁两用桥中是最高的,而承台以下的沉井基础深度也达到了110.5米。

  姚森说,“主塔采用C60高性能混凝土,一个主塔承台以上部分的混凝土7.5万方。”

  高耸入云的主塔也带来施工难题。“地面高楼建筑,混凝土一般都是分级输送,先泵到一定高度,再换泵接力往上打。但我们是高空主塔,塔肢平面位置小,没办法像地面盖楼一样进行二次传递。所以,我们就研究如何用混凝土高压泵一泵打到330米。”姚森说。

  问题的关键是强度高的混凝土黏度太大。最终他们研究了一种新型混凝土,在保证强度的前提下增加了流动性。同时,考虑高塔大风环境下混凝土易开裂,所以也加入了抗裂剂,解决了后期主塔维护难度大问题。

  跨度大、体积大,就要求有稳定的基础。但是,长江中下游是冲积平原,往下两三百米都没有基岩,全是沙。沪苏通长江大桥在施工时,用了巨型沉井基础,最大的一个沉井,承台以下有110多米。

  姚森解释了沉井原理,“这种做法和古代挖水井原理类似,先挖一个坑,然后用条石围起来,把中间的土掏空,它就往下沉,然后再垒高,再下沉,我们乡下的老井都是这样做的。大型沉井基础也类似,不停地加高下沉,再把中间的泥土去掉,减小阻力,然后再继续下沉。”

  据姚森介绍,最大的沉井施工平面大概有5000平方米左右,有12个篮球场那么大,是目前世界上最大体量的沉井基础。

  建成后的沪苏通长江大桥创造了多个世界第一,运用了许多新技术、新材料和新装备。大桥的斜拉索首次采用了自主生产的直径7毫米强度2000兆帕的钢丝,打破了国外的垄断。

  建设港珠澳大桥逢双亲去世

  如今,姚森已经从业26年,回顾过往,他认为最艰难的一段时间是参与港珠澳大桥的建设。

  港珠澳大桥的CB05标段由中铁大桥局负责,这一标段邻近澳门。姚森当时在施工设计事业部工作,负责施工组织设计和桥梁施工结构设计。

  “我当时带了一个团队到现场进行施工组织设计和大临结构设计服务。在这之前,我们还没有把设计人员全带到现场去工作的,很多人都不理解,设计团队也很难管理。”姚森说,桥梁施工过程中,随时都会处理各种新的问题,只有贴近现场,服务一线,才能及时解决问题。

  “我们负责的标段,大部分都是浅水区。这个标段预制构件的重大重量达2600吨,我们在中山梁场预制,墩台和整孔组合梁从预制、搬运、出海运输到墩位架设,都是非常困难的。”

  姚森解释,我们承担的标段是浅水区,最浅的地方只有两米多深。国内大部分的浮吊都不适合在这个区域安装大型预制构件。我们大桥局恰好有两艘中心起吊船“小天鹅”号和“天一”号。中心起吊船,适合在浅水区施工,低水位的时候可以坐滩,潮来了可以浮起来。因为它是中心起吊,所以吊重的时候,船体吃水均匀,不会像扒杆使浮吊吃水深度很大。

  姚森说,在预制墩台的安装施工中,首次采用了无内支撑双壁锁口钢套箱围堰施工方法,成功地解决了浅水区双体船吊装大型预制构件难题,减少了运输路线海床的大规模疏浚工作量,节约了工期,减少了成本。

  在浅水区组合梁施工中,姚森团队首次采用了85m钢箱梁整体制造,整体喷砂涂装,整体搬运出海运输。在九洲航道桥施工中,采用了钢塔空中竖转安装,双幅分离式组合梁大节段整幅安装等新的施工工艺和方法。

  处理这些施工难题的同时,姚森的家里出了状况。

  “那段时间,我哥得了胃病,先走了。隔了两个月,我爸因为脑溢血,也去世了。当时,我正好在港珠澳大桥施工现场进行技术服务,第二天一早赶飞机辗转回到南充老家。”姚森说,那是他这些年来最艰难的一段时间,好在撑过去了,项目最终完成得很好,团队的现场技术服务也做得非常好。

  见证中国桥梁事业发展

  姚森出生在四川南充的一个小山村。

  “我们那时候,一个村里就只有一所小学,学校没有连续的年级划分,就分了两个班。初中才到镇上去读。”姚森是80年代上的小学,他回忆,小学的桌子、凳子都是石头的,用石板当桌子,石头凳子坐着冰凉。“家里兄弟姊妹多,我最小,家庭生活还一般,所以父母都希望我用功读书”。

  南部县多河流,姚森小时候走过很多桥,但也并未想到未来会成为一名建桥人。

  姚森以优异的成绩考入了武汉铁路桥梁学校(现为武汉铁路桥梁职业学院),毕业后,姚森进入大桥局工作。

  姚森回忆90年代初的桥梁建设,“那个时候的桥梁建造总体水平还不是很高,受到建筑材料、计算理论、建造装备等方面的限制,桥梁类型和结构形式都没有较大的突破”。

  姚森工作后参与的第一个项目是孙口黄河特大桥,是京九铁路的一座桥。姚森说,这座桥在钢梁结构方面有所创新,此前的武汉长江大桥、南京长江大桥,钢梁都是散件拼装的,桁架连接都是节点内拼装,在孙口桥第一次采用整体节点,此后所有钢桁梁桥都开始采用了整体节点类型的节点外拼装。钢梁安装,随着装备的发展,也从散件安装,发展到桁片安装、大节段安装及整孔吊装。

  后来,姚森参与了芜湖长江大桥建设。姚森介绍,它是国家铁路桥梁建设的第四座里程碑,前三座分别是武汉、南京和九江桥。

  如今,姚森已经工作26年,这26年来,见证了中国桥梁建设的快速发展。

  “材料方面,桥梁钢材强度越来越高,从武汉长江大桥的235兆帕到沪苏通长江大桥的500兆帕。桥梁跨度也在不断增加,从武汉桥的128米到沪苏通长江大桥的1092米。中国铁路桥梁跨度进入千米级时代”。

  言语之间,姚森透露出对沪苏通长江大桥的喜爱,但作为一个建桥人,他知道,技术在不断地发展和突破。

  沪苏通长江大桥通车后,他即将投入到新的超级工程--常泰长江大桥的工作,那是一座在建的主跨1176米的超大跨度公铁两用斜拉桥。

  姚森相信,他参建的每一座桥梁,都将会是一座丰碑。

  匠人心语

  1 你觉得在完成自己的成就中,最值得珍惜的是什么?

  姚森:最值得珍惜的是在施工现场工作了几年,再到设计公司进行桥梁设计研究。这一段亲身经历,使我在沪苏通长江大桥的工作中,倍感受益。

  2 什么时候是你认为最艰难的时候?能够坚持下去的原因是什么?

  姚森:在港珠澳大桥建设的设计服务中,遇到一些问题,那时候哥哥和父亲去世,对我打击挺大的。让我坚持下去的是建桥人执着追求的精神,父亲肯定也希望我把每一座桥梁都建设得更加完美。

  3 你希望未来还取得怎样的成就,对于未来有怎样的期待?距离这个目标还有多远?

  姚森:我希望未来就是把每一座桥都建好,不但要结构质量安全可靠,还要达到世界一流水平。我认为这个目标在每一座桥上都在慢慢地实现。

  4 在你的生活和工作中,哪些东西是你一直坚守的?

  姚森:求真务实,以数据说话。一定要到现场获取真实数据,通过数据分析和检测手段来验证,才能达到安全可控。

  5 你还希望拥有哪种才华?

  姚森:带领团队的创新能力吧。以前我是做设计的,只跟数据图纸打交道,现在走到施工前台,需要带领团队向既定目标共同攻坚克难,去创造优异的成绩。

  6 你感觉你获得的最大快乐是什么?

  姚森:施工过程中,自己的一些想法和设计方案被实现是最快乐的。比如在沪苏通大桥建造过程中,对提出的多根斜拉索同步张拉方案得以实现,并缩短工期,我就感觉非常高兴。

  匠心 暖心

  26年来,姚森见证了中国桥梁建设的快速发展。材料方面,从武汉长江大桥、南京长江大桥、九江长江大桥,一直到芜湖长江大桥,桥梁钢材强度越来越高,从235兆帕到420兆帕。刚刚通车的沪苏通长江大桥,钢材强度已经达到500兆帕。桥梁跨度也在不断增加,从武汉桥的128米到到铜陵长江大桥的630米,而沪苏通长江大桥主跨为1092米,从此,中国铁路桥梁跨度进入千米级时代。

  A特16-A特17版采写/新京报记者 李玉坤

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