国内首座重载单钢拱桥是如何炼成的

　　文·本报记者 矫 阳

　　10月21日，深秋。

　　河南卢氏县境内，呈东西走向的豫溪大峡谷，两岸山峙陡峭，层林尽染，峡谷河流深邃幽深。

　　在黄柏岭洛河西子风景区段，数根钢榄悬空横拉在两峰之间，钢吊篮正有序地往来两岸运输。

　　再过两个月，这里将有一座拱桥横跨两岸，而且是国内首座重载单钢拱桥，一跨220米，单次承重5000吨，平均一米荷重22.7吨。

　　“洛河大桥是蒙华铁路重难点工程。”担负施工的中铁五局蒙华项目经理雷建华说，大桥建成后，豫溪大峡谷西子湖景区，将能欣赏到一道彩虹般的单钢拱桥。

　　蒙华铁路，为国内最大规模运煤专线。北起内蒙古浩勒报吉站，终点到达江西省吉安。纵贯我国南北、途经7省区，线路全长1837公里，规划设计输送能力为2亿吨/年，2012年10月16日开工。目前，河南三门峡段正在加紧施工，计划2020年建成开通。

　　为啥要设计成单钢拱桥

　　河南卢氏县，地处河南省西部，与陕西省洛南、丹凤、商南三县交界，南北横跨崤山、熊耳、伏牛三大山脉，以熊耳为线，南部为长江流域，北部为黄河流域。

　　独特的地理条件，使这里形成了南北两地壑深的大峡谷。而蒙华铁路河南段正从此经过。

　　蒙华铁路途经的豫西风景区，峡谷溪流中不允许立桥墩，首先去除了梁式桥方案。而两岸又均为陡峭的山峰，倾斜最大角为53度，没有场地建悬索与斜拉桥基桩，一跨单拱成为设计的唯一选项。

　　“这个选项没有先例，也很大胆。因为一跨要荷重单次5000吨，在桥梁建设史上还是首次。”中铁五局蒙华项目副总工程师段君良说。

　　“蒙华铁路河南段，基本上是出隧道就过桥。中铁五局承担的20.6公里，共有五桥七隧一站，路基长度仅1.2公里。” 雷建华说。

　　高峰峡谷之外几无平地

　　站在高197米的黄柏岭山顶，望着建设中总长313.74米的洛河大桥，桥的一端是长7.44公里的黄柏岭隧道出口，另一端，是180米河宽对岸的庙坪隧道进口。

　　河中有渡船在两岸穿梭，那是往来施工运输船。从高处往下看，似绿波中一叶扁舟。

　　这边山高197米，53度坡。下山乘渡船过180米宽的河上对岸，再攀爬几乎同样高度和坡度的山，约需两个多小时。

　　两岸皆为高峡，可以说，除了陡峭的高峰峡谷几无平地。在这样的地理环境下，要建设史上荷载最重的单跨钢拱桥，在桥梁建设史上无疑是一个严峻的挑战。

　　一位桥梁界老专家感慨地说，这是他见过难度最大的施工环境。

　　让我们看看洛河单拱钢桥施工到底难在哪儿？

　　段君良掰着手指历数出以下几大难点。

　　首先，因为没有平地，所以没有任何运输通道，而在这样的风景区又不能通航。

　　第二，钢管拱安装吨位超大，一次吊装重太空220吨，而以往施工吊装重量最大纪录为140至150吨。

　　最后，洛河大桥设计为提篮拱，线型很复杂。要把每根有弧度的钢梁一一精准对接，不能有丝毫差错。

　　土洋结合反向运送混凝土

　　面对这些难点如何攻克？

　　蒙华铁路卢氏县境内这样的地貌，使建设这样一个单钢拱桥非常艰难。

　　“仅建一个十三亩大的拼钢拱梁场地，50多人用15台各类机械干了半年，愣是在峰顶削出一块平地。”段君良说。

　　洛河大桥建设最引以为豪地技术创新，当属反向运送混凝土。

　　原来，因为混凝土是渗水拌合物运送，按原理必须从下往上泵送。如果从上往下运送，会产生离析，造成水往下跑以及各种材料分离的状况。

　　“在这个地方，只有一条往下的道。”指着下山的台阶，雷建华说。

　　一开始，曾考虑用吊锁送，经测试，这种方法运输时间太长，运输一次40方的混凝土需4小时，这么长的时间，还没等浇铸，混凝土早已变成一堆废料。

　　怎么办？大家群策群力，反复试验，最终发明出一种土洋结合的办法。

　　先是优化混凝土配合比，尽量减少离析，用铁串桶进行上下运输，然后做个搅拌罐体吊放在下面桥基上方，进行二次搅拌。

　　从上往下运输，一次仅需2分钟，连续不间断浇铸，一天可以达1000方。而做串桶成本不到30万，一个搅拌罐25万左右，还可以改装成罐车继续使用。

　　发明反向运送混凝土，成为建设领域最大的看点。

　　而由于荷重大，设计钢拱的吨位也是超大。

　　在黄柏岭这块用半年削出的施工场地，数根拱桥钢肋已经做好，钢壁厚3公分（常规壁厚为2公分）， 管径1.2米，长2米。

　　为严格控制对位精度，只能在地面先拼接好整节钢肋，然后进行空中吊装。

　　“一次吊装重220吨，因此对缆锁功能也重新进行了设计，减算和调试。将8根这样尺寸的线型管拼成一节钢肋， 再把14节钢肋接成一根圆拱。整座桥需并排八列这样的圆拱。”段君良解释说。

　　在野外进行如些巨大的钢管拼接，不是工厂标准化生产，基本是手工作坊式，给现场组装带来的困难也不小。

　　目前，洛河大桥建设正有序推进。“11月10日前，第一节钢拱肋将开始吊装，12月31日，整个钢拱合龙。”雷建华表示，洛河大桥建成后，将打通蒙华铁路全线一个重要控制点。同时，作为国内首创的重载铁路大跨钢管拱桥，设计施工技术大部分属于首创，为桥梁设计施工做出了应有的贡献。