——訪廣東佛山平勝大橋項目負責人向建軍
湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院公路勘察設(shè)計處處長 向建軍
平勝大橋以其獨特姿態(tài)不斷刷新著世界懸索橋的歷史記錄，也以驕人成績填補了湖南設(shè)計院懸索橋設(shè)計方面的空白。眾多第一讓人嘆服，其恢弘氣勢、壯麗景觀令人陶醉。
佛山環(huán)線上最耀眼的明珠、世界橋梁史上第一座大跨徑獨塔懸索橋——平勝大橋，自設(shè)計之初就孕育著諸多創(chuàng)新：第一座混合梁懸索橋、第一大跨度自錨式懸索橋、第一座四索面懸索橋，國內(nèi)第一座采用頂推法施工的鋼加勁梁橋……
“究竟是怎樣的一個團隊，靠什么譜寫出如此璀璨樂章？”此次湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院的專訪之行，記者有幸采訪到了當時平勝大橋項目負責人、如今湖南設(shè)計院公路勘察設(shè)計處處長向建軍。
2005年至今，平勝大橋的設(shè)計工作已經(jīng)過去了六年有余，但談起平勝大橋設(shè)計施工的細節(jié)，仍歷歷在目。伴隨著向處長的講述，當年同心協(xié)力鑄造輝煌的歷程猶如一幅畫卷向我們徐徐展開。
勵精圖治，攻克無上難關(guān)
“平勝大橋2003年招標大會上，投標組審時度勢，果斷決策，決定采用獨塔單跨四索面自錨式懸索橋方案參與投標角逐，并最終憑借結(jié)構(gòu)新穎、造型宏大的特點征服了評委，成功中標。”時隔多年，向處長談到當初中標的情景，語氣中仍掩飾不住那份興奮與自豪。
然而，欣喜過后，擺在設(shè)計院面前的困難也是前所未有的——在平勝大橋之前，設(shè)計院從沒有過懸索橋設(shè)計經(jīng)驗，而且，平勝大橋作為世界上第一座獨塔自錨式懸索橋，不僅在國內(nèi)，在國外也沒有先例。接手平勝大橋設(shè)計任務(wù)，設(shè)計院的團隊首先要做的就是理順設(shè)計中的技術(shù)難點。橋梁體系、過江施工、鋼混結(jié)構(gòu)、主纜施工、抗震抗風(fēng)……這一系列的問題對于設(shè)計院來說都是全新的，需要團隊逐一去解決。
任何美好事物的誕生都不會橫空出世，抽絲剝繭，匯眾人長，在一個個問題不斷解決的過程中沉淀下來的方案才更經(jīng)得住時間和世人的考驗。向處長由衷慨嘆，“在當時沒有任何資料可查、沒有任何經(jīng)驗可以借鑒的背景下，開展這樣一項工程，技術(shù)難度之大可想而知”。
“平勝大橋的設(shè)計經(jīng)歷了方案論證、難點分析、技術(shù)攻關(guān)和設(shè)計成果落實四個階段，施工設(shè)計也有序地攻破了多個堡壘”。也正因有了設(shè)計院“勇于創(chuàng)新、敢為人先”的精神和一千多個日日夜夜的不懈努力、刻苦攻堅，才成就了平勝大橋如今的華麗篇章。
“獨塔自錨式懸索橋并非當時唯一的設(shè)計方案，與其并存的還有拱橋和斜拉橋”。向處長說，經(jīng)過眾多專家的多次研究論證后發(fā)現(xiàn)，在大橋所要跨越的東平水道上，距離已建跨徑280米的拱橋兩公里處再建拱橋可行性不大。同時斜拉橋及兩塔自錨式懸索橋的設(shè)計方案也都因造價過高等經(jīng)濟因素而被排除在外。但是，此時‘自錨式懸索橋設(shè)計方案’的提出，還受到了眾媒體關(guān)于此種結(jié)構(gòu)體系是否會引起橋梁整體失穩(wěn)的諸多懷疑。這種質(zhì)疑和壓力讓向處長和他的同事們更加堅定了信心——一定要拿下這塊堡壘！
追求卓越，打造完美設(shè)計
這座凝聚了設(shè)計院橋梁設(shè)計人員長達四年艱辛和努力的特大型橋梁從投標、設(shè)計、科研、施工直至通車，一直牽動著院里的神經(jīng)。為了解決一系列的涉及難點，保證大橋的設(shè)計質(zhì)量，設(shè)計院采取了一系列有力措施：成立了以胡建華副院長為首、設(shè)計人員達20余人的大型項目組；采用了西南交通大學(xué)橋梁結(jié)構(gòu)非線性分析系統(tǒng)對該橋進行全橋整體計算；聯(lián)合高等院校積極開展了多項專題研究：西南交通大學(xué)的全橋節(jié)段模型試驗，中南大學(xué)的鋼－混結(jié)合段模型試驗和錨跨結(jié)構(gòu)分析，湖南大學(xué)的風(fēng)洞模型試驗，同濟大學(xué)的抗震研究，長沙理工大學(xué)的鋼箱梁局部模型試驗以及湖南科技大學(xué)的錨箱模型試驗。多次由院組織召開了國內(nèi)知名專家參加的專家咨詢會；積極配合業(yè)主委托的中交公路規(guī)劃設(shè)計院進行設(shè)計審核工作以及業(yè)主委托的林同炎國際咨詢公司的咨詢工作；此外，為了提高設(shè)計人員的設(shè)計水平，在專家咨詢會議期間，專家與設(shè)計人員進行了一個星期的研討活動。這一系列的舉措從組織上保證了大橋設(shè)計得以科學(xué)、嚴謹、有序地進行。
長達四年的設(shè)計施工歷程，凝聚了設(shè)計人員難以計量的艱辛和努力，同時也孕育了更多人才，激發(fā)了他們的智慧和才華。大橋橋型新穎、技術(shù)復(fù)雜、規(guī)模宏大，實現(xiàn)了橋梁結(jié)構(gòu)型式、理論分析、科學(xué)研究和施工控制等諸多方面的重大突破。大橋四項關(guān)鍵技術(shù)更成為一座豐碑讓人難以企及。
鋼混結(jié)合段設(shè)計 自錨式懸索橋加勁梁設(shè)計首次采用混合梁，即主跨采用鋼梁，邊跨（錨跨）采用混凝土梁?；旌狭涸趹宜鳂蛑袑偈状问褂茫@能充分發(fā)揮鋼和混凝土材料的特性，有效地節(jié)省投資。鋼混結(jié)合段也因此成為結(jié)構(gòu)的受力關(guān)鍵部位之一。
主纜錨固體系自錨式懸索橋與傳統(tǒng)懸索橋的最大差別之一就是主纜錨固系統(tǒng)的差別。本橋主纜錨固體系設(shè)計充分利用兩岸的混凝土錨跨，克服主纜強大的上拔力，并與混凝土加勁梁聯(lián)成一體，同時主纜的水平分力使混凝土加勁梁的上下緣有較大的壓應(yīng)力儲備，節(jié)省了預(yù)應(yīng)力束。
調(diào)索自錨式懸索橋的主梁先于纜吊系統(tǒng)施工，加勁梁由于吊索的調(diào)整存在一個體系轉(zhuǎn)換的過程，且這一過程直接影響到主梁的受力狀態(tài)、主梁的線形、主纜的線形、錨固體系的穩(wěn)定以及吊索的安全度等。由于主纜的柔性和變形的非線性，再加上加勁梁不同的架設(shè)工藝，決定這種調(diào)整將可能有多種方式和需要反復(fù)進行多次，因而調(diào)索就成為自錨式懸索橋設(shè)計的又一關(guān)鍵技術(shù)。
力學(xué)行為與架設(shè)方法 自錨式懸索橋需要通過加勁梁承擔主纜的水平力，施工時必須先架設(shè)主梁，接著架設(shè)主纜，然后安裝吊索，再逐步張拉吊索（使加勁梁自重逐步傳遞至主纜主跨主梁）從而形成懸吊結(jié)構(gòu)。成橋階段加勁梁中強大的軸向力的存在導(dǎo)致其在結(jié)構(gòu)靜動力特性、極限承載力，加勁梁局部穩(wěn)定以及合理成橋狀態(tài)問題與常規(guī)的地錨式懸索橋有著很大的差異！
提及施工的具體技術(shù)，向處長還給我們介紹了四項突破：
首先，綜合橋位所處具體的地形、地貌、地質(zhì)、水文、航道及設(shè)備能力等條件進行經(jīng)濟比較，確定了大橋采用頂推架設(shè)施工方法，并在國內(nèi)首次提出了主跨鋼箱梁頂推總體方案，成為國內(nèi)最大跨度的鋼箱梁頂推架設(shè)。
其次，考慮鋼箱梁總體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定要求，對頂推架設(shè)的鋼箱梁構(gòu)造進行了深入研究，提出了設(shè)置縱向腹板及加勁肋等構(gòu)造措施，并通過分析計算優(yōu)化了鋼箱梁設(shè)計。
第三，對頂推過程支點反力、鋼箱梁應(yīng)力、變形及穩(wěn)定性進行了分析計算，全面驗證了提出的鋼箱梁頂推架設(shè)方案，也為頂推滑道設(shè)計提供了科學(xué)依據(jù)。
最后，鋼箱梁頂推滑道進行了深入研究，設(shè)計了弧形頂面的柔性滑道，解決了頂推過程中鋼箱梁應(yīng)力集中及鋼箱梁與滑道間脫空等技術(shù)難題，并成功應(yīng)用于平勝大橋，效果良好。
為了有效解決上述關(guān)鍵技術(shù)難題，以平勝大橋為依托工程，由湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院牽頭，西南交通大學(xué)、中南大學(xué)、湖南大學(xué)、同濟大學(xué)、長沙理工大學(xué)、湖南科技大學(xué)、佛山路橋建設(shè)有限公司等八家單位聯(lián)合組織成立了《自錨式懸索橋關(guān)鍵技術(shù)研究》課題組。
平勝大橋前期漫長的論證攻關(guān)和施工研討對后期的順利施工產(chǎn)生了重要影響。大橋從2004年4月份開始施工到2006年10月份完工僅用了28個月。然而這短短的28個月，卻讓平勝大橋從此成為環(huán)境友好、資源節(jié)約橋型的典范。作為廣東的地標性建筑，大橋自身也成為佛山上一道亮麗的風(fēng)景為世人嘆服。
“雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越”。佛山平勝大橋的建成，實現(xiàn)了懸索橋結(jié)構(gòu)體系的跨躍，對發(fā)展自錨式懸索橋設(shè)計理論與關(guān)鍵技術(shù)，推動結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新，具有重要的學(xué)術(shù)價值和典型示范作用。
進取超越，造就時代影響
于全行業(yè)而言，平勝大橋的突破，對廣州獵德大橋、青島海灣大橋的設(shè)計理念和技術(shù)有著密切的指導(dǎo)作用。對湖南設(shè)計院自身而言，在獨塔自錨式懸索橋技術(shù)在國內(nèi)外一片空白的背景下，能夠抵住壓力脫穎而出，不僅彌補了國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)與理論的空白，同時也提高了設(shè)計院技術(shù)水平，培養(yǎng)也鍛煉了一大批優(yōu)秀的設(shè)計人才。
獨塔自錨式懸索橋的設(shè)計與技術(shù)從一片空白到最終設(shè)計施工僅歷時八個月，卻取得了如此驕人的成績，這離不開設(shè)計人員沒日沒夜的堅持，也離不開諸多專家學(xué)者不斷的探討和研究。設(shè)計院主管副院長胡建華同志作為該項目總體負責人，帶頭刻苦學(xué)習(xí)，并多次親臨設(shè)計和施工一線進行指導(dǎo)和技術(shù)把關(guān)。向處長本人也帶頭加班加點，在承擔行政管理工作之外，還負責了該橋管理以及設(shè)計指導(dǎo)工作，并數(shù)次深入施工現(xiàn)場，加強與業(yè)主的溝通。高強度的工作，加之工地新鮮空氣的給養(yǎng)，帶給向處長的唯一“好處”是倒床入夢”的安眠，而在大橋施工的關(guān)鍵階段作為設(shè)計總負責人的胡建華院長則沒有那么“好運”了，“他的精神狀態(tài)一直欠佳，夜里根本睡不著”。
嚴格嚴謹，創(chuàng)新敬業(yè)自勉
在談及承擔平勝大橋項目，以及從事長達13年橋梁設(shè)計以來的切身感受時，向處長最大的感受便是，設(shè)計基礎(chǔ)要牢、要有創(chuàng)新精神，態(tài)度要嚴謹。
“大橋剛度不夠人走上去就會恐懼；基礎(chǔ)不牢，大橋整體就會失穩(wěn)；設(shè)計者沒有嚴謹?shù)膽B(tài)度和創(chuàng)新精神，大橋施工、質(zhì)量就會大打折扣，甚至?xí)＜叭说纳?rdquo;
事實上，嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度不僅被向處再三強調(diào)，走訪設(shè)計院幾天來，感觸最多的便是設(shè)計院對待設(shè)計工作嚴謹、嚴謹、再嚴謹?shù)膽B(tài)度。
創(chuàng)新是一種機制，創(chuàng)新是一種精神。創(chuàng)新是一種“靈魂”，也一直被湖南設(shè)計院吸取、接受和執(zhí)行。創(chuàng)新的時代大潮激發(fā)了設(shè)計院創(chuàng)新的文化內(nèi)涵，創(chuàng)新的徹底武裝也成為湖南設(shè)計院不斷進步、遙遙領(lǐng)先的一大法寶，使其在激烈的競爭中脫穎而出。創(chuàng)新是一種企業(yè)精神，是湖南勘察設(shè)計院對員工的一種要求，也成為了每一位設(shè)計院員工的特質(zhì)。
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