见习记者 周子琳
“报告施工负责人,调度命令已经下达。”上月25日21时许,中铁大桥局驻站联络员付亚军从重庆北站发来通知。
“按计划开始施工作业!”随着对讲机里传来施工负责人张雄的施工命令,沪蓉线新井口嘉陵江特大桥的T梁被缓缓顶起,全国铁路建设领域的第一次“托梁换柱”正式开工。
托起既有线大桥T梁、以门式墩替换原有桥墩为新线下穿提供空间,“托梁换柱”是全国铁路建设施工工艺的一次创新尝试,也是解决成渝中线高铁井口双线特大桥与沪蓉线新井口嘉陵江特大桥交会的最优选择。
“从线路设计的角度考虑,交会优于绕行;而在交会方式的选择上,下穿是最优解,甚至是唯一解。”集团公司重庆建设指挥部总工程师王聚山介绍,如果采用传统的上跨方式,井口双线特大桥需要在现有设计高度的基础上再抬高40米,“动车在5公里长、80米高的高铁桥上运行,技术风险太大。”常见的“解题思路”显然行不通。
而从经济上讲,下穿避免了高昂的建设成本,“高度降下来,成本就能节约1个多亿。而且‘托梁换柱’施工只需要30个小时,据我们测算,影响沪蓉线运营造成的损失也能减少一到两个亿。”王聚山表示,尽管新线下穿既有线没有先例,但“换柱”后腾出下穿空间,仍是这个难题的唯一答案,虽然也是一个操作复杂、技术难度极高的答案。
如何将这个“答案”从图纸变为现实?中铁大桥局成渝中线重庆枢纽施工1标项目经理张雄表示:“这次施工如同一场精心设计的舞台剧,每一个环节都需反复排练,每一个动作都要准确无误。”在31.5个小时的“天窗”里,施工人员需要用千斤顶将新井口嘉陵江特大桥T梁缓缓抬起,拆除原支座、切割墩帽后,把420吨重的墩帽平移滑出、把140吨重的钢连梁移入指定位置并精调对位,再完成栓焊连接、支座安装、荷载转换。这是一场充满技术挑战的舞台剧,也是一场与时间赛跑的施工“大戏”。
“不是31.5个小时,而是1890分钟。”张雄解释,这次施工的一大难点就是工序复杂且时间紧张。以往施工按天排工期,而这次施工每一项任务的完成时间都要精确到分钟。
作为“总导演”的张雄,直到施工结束时已经连续工作了40个小时。他拿着自己编写的30页“导演脚本”向记者介绍:“每一句话说什么?什么时候下达施工命令?这次功课必须做得扎实,容不得一丝差错。”这份“脚本”,张雄前前后后修改了7个版本。在他和所有施工人员的眼里,任何一个环节都不能有丝毫松懈。
夜深露重、寒气沁骨,26日4时30分,施工进入大家最担心的钢连梁对位环节。中铁大桥局项目部技术副总工黄培站在50米高的作业平台上,聚精会神地盯着眼前正在缓慢移动调整位置的钢连梁。4个小时后,随着钢连梁滑移到位,黄培长长地松了一口气,此时他的汗水已经浸湿了衣襟。
钢连梁对位是将钢连梁移动、调整到预定位置,确保与T梁可以精确联结。而此环节在前期试验中因为重量问题无法完全验证,一直是施工团队的“心头之忧”。此次施工的钢连梁重140吨,滑移就位的精度需要控制在1毫米以内,相当于拖着约28头成年大象的重量移动到指定位置,而误差不超过一张身份证的厚度。“一个梁上有8个接连板,一个接连板有120个螺栓,左右两个桥墩共有1920个螺栓需要对位。”王聚山说,“误差超过1毫米,高强螺栓可能就穿不进去。一定数量的螺栓对不上,线路就无法恢复运营。”
为了确保精度可控,施工现场特意设置了10台3个方向的千斤顶,调整钢连梁的精确位置。每一次移动都需要经过精准的计算和测量,再由施工人员使用千斤顶逐步微调。“这个环节确实困难,比预期时间更长,但最终都达到了标准,效果得到了保障。”张雄说。
凡事预则立,不预则废。在王聚山看来,这场“大戏”台前精彩,台后更热闹,“也可以说曲折,因为这是全国第一例,没有任何参考。”王聚山回忆,重庆建设指挥部组织中铁大桥局及设计单位准备了1年多时间,召开了上百次专家专题会,“反复试验、反复开会、反复发现问题、反复调整方案,3个月前才最终进入方案实施阶段。”
为确保方案的可实施性和操作的稳定性,团队在施工现场附近搭建了1∶1还原的模型,多次开展足尺异位模型试验。桥墩切割面切不平?那就反复尝试不同材质的切割工具。用传统链条装置移动墩帽不稳定?那就创新使用连续性千斤顶。在一次次的模拟中,施工团队不断优化设计、机器设备和人员配置。“不做这个模型,成功概率会大大降低。”王聚山感触颇深。
27日2时17分,随着铁路检测车顺利通过,沪蓉线恢复通车,这场精彩“大戏”提前2个小时圆满落幕。
这次“托梁换柱”的成功实施,不仅为成渝中线高铁的穿行提供了空间,更为我国铁路建设积累了宝贵经验。“随着全国路网结构的逐步完善,新线路与老线路的交会将越来越多。”王聚山表示,“对于不宜上跨的情况,这次‘托梁换柱’提供了一定的参考价值和借鉴意义。”