建設中的克枯特大橋

  克枯特大橋被列為交通運輸部科研橋，目前國內唯一的鋼管混凝土組合桁梁橋。

  揭秘

  3月3日，初春，阿壩州境內仍寒風凜冽。車來車往的國道317線旁，在建汶馬高速雛形已現(xiàn)，臨近汶川互通不遠，一座紅色鋼橋——克枯特大橋引人注目。

  這是四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設計研究院（簡稱“四川公路設計院”）總工程師牟廷敏此行的目的地。克枯特大橋自建設以來，作為設計者，牟廷敏已無數(shù)次來現(xiàn)場進行技術指導。但今天不同的是，他帶著一群橋梁專業(yè)的人員，前來參觀學習。

  這座還在修建中的橋梁，緣何引人關注？

  1 首創(chuàng) 全橋不需要模板，現(xiàn)場“DIY”組裝

  從外形看，克枯特大橋裸露在外面的部分都是鋼結構，橋墩、桁梁等比常見的混凝土橋略顯“苗條”。

  建設現(xiàn)場也很特別。傳統(tǒng)的架橋法，是在橋梁建設地附近，建設預制場，現(xiàn)場澆筑桁梁等。而在克枯特大橋建設工地，只看見堆放的鋼架半成品。高級焊工師現(xiàn)場將鋼架焊接起來，組成30米或40米長的桁梁；澆入混凝土后，由特制的超大型鋪裝機，安置在已架設好的橋墩上。

  牟廷敏介紹，這座橋是鋼管混凝土組合桁梁橋，橋基、橋墩、蓋梁、桁式主梁均是鋼筋混凝土，橋面板是帶鋼底板的組合橋面板。該橋最大的特點是“全橋不需要模板”。

  沒有模板如何澆筑混凝土？“這些鋼管就是‘模具’?！彼忉尅蚨詹糠?，確定鋼管位置后，再澆筑混凝土，形成橋墩。上部結構部分，根據(jù)橋成型后的樣式，分割成若干塊鋼管，由工廠統(tǒng)一定制生產，建設者只需現(xiàn)場“DIY”組裝，焊接、注入混凝土、安裝即可。

  這種架橋技術國內首創(chuàng)，因此這座橋被列為交通運輸部、四川省交通運輸廳科研橋，也是目前國內唯一的鋼管混凝土組合桁梁橋。

  作為科研橋，它具有“科技引領”的示范意義，不僅實現(xiàn)了橋梁建設的進步，還實現(xiàn)了由技術引領行業(yè)發(fā)展和產業(yè)結構轉型升級。使用耗材減少，與簡支橋梁比較，鋼管混凝土組合桁梁橋減少混凝土用量約60%，鋼材用量相當——實現(xiàn)了資源節(jié)約和環(huán)保；在工廠制造、現(xiàn)場整體安裝——實現(xiàn)了工廠化、集約化，也確保了生產品質；作業(yè)量減小，現(xiàn)場工人少，由需 500人減少到只需 30余人，更多的工人則進入車間，成為產業(yè)工人。

  還有一個好處：建設工期更短。項目總工余洋說，在現(xiàn)場，焊拼一跨鋼桁梁只需 20天，若采取傳統(tǒng)方式，生產同等長度的T型梁需 30天以上。

  2 背后 破難修路，從材料應用到結構形式不斷創(chuàng)新

  為什么會想到這種架橋方式？這是由現(xiàn)場條件決定的。汶馬高速全線幾乎在深山峽谷里穿行，有的地方，連找一塊可以修互通立交的完整場地都沒有，要尋找到合適的場地進行現(xiàn)場加工、現(xiàn)場預制，十分困難。既有的技術條件不能滿足后，新技術、新工藝、新方式應運而生。

  架橋技術雖首創(chuàng)，但牟廷敏對于克枯特大橋的使用，極有信心。

  業(yè)內有一句話，鋼管混凝土橋梁，業(yè)內看中國、中國看四川。幾十年來，四川公路設計院持續(xù)進行鋼管混凝土橋梁的研究和實踐，技術已領先全球。

  在牟廷敏的辦公室，記者看到厚厚的一疊書籍，是鋼管混凝土橋梁的各種規(guī)范，設計規(guī)范、應用規(guī)范，行業(yè)標準、國家標準……這些已經(jīng)推廣應用到全國、全行業(yè)的規(guī)范和標準，由四川公路設計院牽頭編制。

  理論來源于實踐。第一座鋼管混凝土拱橋、梁橋、斜拉橋以及世界最大跨鋼筋混凝土拱橋——萬縣長江公路大橋、世界最大跨度鋼管混凝土拱橋——合江長江一橋、世界首創(chuàng)全鋼管混凝土桁梁橋——干海子特大橋，均誕生在四川公路設計院筆下。

  “鋼管混凝土橋梁集納了鋼管和混凝土各自的優(yōu)點，解決了拱橋高強度材料應用和施工兩大難題。”牟廷敏說，自1991年，首座鋼管混凝土橋梁經(jīng)四川公路設計院設計誕生后，迅速在業(yè)內得到推廣應用，在2015年正式規(guī)范誕生前，全國建成了445座鋼管混凝土拱橋。

  在主持設計雅西高速時，牟廷敏基于多年經(jīng)驗，嘗試從“建筑材料的變化”向“建筑結構的變化”改變，由此誕生了著名的干海子特大橋——全鋼管混凝土的結構讓大橋自重減輕了60%以上，抗震性能好。克枯特大橋對鋼結構的創(chuàng)新運用則更進一步，實現(xiàn)了全橋不用模板。

  3 探索 從“薄弱點”下手，推動行業(yè)發(fā)展

  從“全橋模板”到“全橋不用模板”，對鋼管混凝土橋梁的探索，是不是達到極致了？“不會！”牟廷敏給出肯定的答復。

  “對設計者而言，沒有一座橋是完美無瑕的?！彼f，技術的發(fā)展有一個過程，即使是干海子特大橋，現(xiàn)在回過頭來看，也還有諸多需要改進和完善的地方。時代在進步，科技也在進步，創(chuàng)新和探索是永無止境的。

  探索的方向是什么？牟廷敏表示，在一個個“建設難”迎刃而解后，“服務運營”成為新時代的命題。

  以克枯特大橋為例。上部結構件在工廠生產后，拆分成若干零部件運到工地。建設現(xiàn)場，焊接成為了重要的一道工序。項目總工余洋告訴記者，大橋長4.4公里，而焊接長度卻達到了10多公里，是橋長的數(shù)倍。

  目前，四川公路設計院正在做“焊接節(jié)點疲勞試驗”，通過對焊接節(jié)點上億次的不停歇撞擊，找到薄弱點，再有針對性地進行改進，在“使用100年”的底限上，最大限度地延長使用壽命。

  不僅僅是橋。這些年來，四川高速公路不斷從盆地向高原、向大山深處延伸，誕生了諸多“超級工程”。四川公路設計院黨委書記、院長羅玉宏介紹，近五年來，四川公路設計院在道路、橋梁、隧道、路面、環(huán)保、智能交通等多個專業(yè)領域開展了78項科研立項，創(chuàng)新性破解了四川盆周山區(qū)高落差、高海拔、高烈度、極難地災環(huán)境等世界級技術難題，在復雜山區(qū)公路、高墩大跨橋梁、高海拔超特長深埋隧道等領域取得了一系列世界領先的科研創(chuàng)新成果，為“蜀道暢”提供了堅強的技術理論支撐。

  “創(chuàng)新探索是一種手段，主要目的還是嘗試通過技術的‘革命’，推動行業(yè)發(fā)展。”羅玉宏表示。  汶馬高速克枯特大橋最大的特點是全橋不需要模板。