铁道兵文苑

洞庭湖上的美丽彩虹(2)

  经过连续多天的观察、测量,王为玉和易伦雄摸清楚了此处主航道水面有1公里多宽,可通航区域也有800多米宽。这样大跨度桥孔跨距的桥梁设计,可选择的桥型有拱桥、斜拉桥、悬索桥。他们对这几种可选桥型认真作了研究分析和比选。拱桥是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁,造型优美,曲线圆润,富有动态感。但是经济性比较差,跨径较大时,体量自重较大,建筑高度较高,其造型与洞庭湖环境景观也不协调。另外桥址水域往来船只较多,水运繁忙,存在着较大施工风险。悬索桥是通过索塔悬挂的缆索作为上部结构主要承重构件的桥梁,从缆索垂下许多吊杆,把桥面吊住,同缆索形成组合体系,以减小荷载所引起的挠度变形。悬索桥主要适用于大跨度及特大跨度公路桥。世界十大悬索桥,中国就占了五座,全部都是公路桥。悬索桥的缺陷是悬体刚度小,容易产生振动,公路汽车行驶没有问题,重载铁路大桥将要行驶万吨列车,就显得平稳性不够,并且悬索桥的造价高,需要在河道中设置巨大的锚碇,对河道的防洪带来巨大压力。设计团队分析了蒙华铁路洞庭湖特大桥需要满足的条件:一是主跨跨度大,主航道分两跨,一跨通航,另一跨备航,每跨要达到400多米。二是桥梁荷载大,重载列车轴重为30吨,双线重载铁路是普通铁路荷载的1.2倍,相当于公路桥20个行车道的荷载。三是满足重载列车120公里运行时速,桥梁需要非常高的强度和刚度。经过反复比选,王为玉和易伦雄终于决定以大跨度桥梁最主要的桥型斜拉桥为基本桥型,大胆加以改进创新,决定将蒙华铁路洞庭湖特大桥设计为三塔钢箱钢桁结合梁斜拉桥。斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。通俗地说,就是将拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁,可使梁体内弯矩减小,降低建筑高度,减轻了大桥的结构重量,还节省了材料。选择三塔斜拉桥,就意味着选择了新的挑战,一大堆从未遇到过的新技术难题就摆在了王为玉面前:斜拉桥的三塔承重量如何分配?承重量最大的中间塔该选择怎样的刚度系数?如何解决重载轨道的平顺性问题?主梁选型桁梁必然很粗大,如何减轻桁梁受力?钢箱梁和钢桁梁怎样完美结合,如何拼装?桥梁钢件连接高强螺栓群允许误差仅为2毫米,如何实现精准控制?……​为了精心设计、精准设计,王为玉带领设计团队白天在洞庭湖上精心勘测,积累了大量地质水文数据,晚上在图书馆、资料馆查阅国内外桥梁技术资料,回到设计院又反复做大量模拟计算,还走访大学、科研单位向专家学者请教,与中南大学叶梅新教授专门将中塔技术参数、结构体系、中塔长斜拉锚固索受力性能、三个主塔的刚度分配等,列为科研课题进行专题研究。又是一连两个多月,只见王为玉四处跑,就是不见在图纸上动笔画图设计。有位刚从大学毕业的实习生早听说王总在桥梁设计方面的名气,本来想跟着王总见识见识,在桥梁设计方面上学一手,可是见王总迟迟不着手设计画图,禁不住问:“王总,您什么时候设计画图,让我们好见识见识啊!”王为玉看看提问的同学,没有正面回答,而是反问他:“你知道怎么写作吗?”“是写作文吗?知道,上高中的时候老师就教过。”“我也是上中学的时候,听老师讲过鲁迅先生说过关于写作的一段话,至今记忆犹新,对我们搞设计的很有启发呢。”“老师,鲁迅是怎么说的?”“鲁迅先生说,写作之前要静观默察,烂熟于心,然后凝神结想,一挥而就。这话用到我们大桥设计也是同样的道理,设计之前,设计师也要静观默察,烂熟于心,心里先要有桥,而后凝神结想,才能一挥而就,画出最新最美的大桥。”“老师我懂了,我们要先建好心里的桥,才能建好水中的桥。”同事们理解了王总的前期工作,以更大的热情投入到“静观默察、烂熟于心”的设计准备工作中来,也终于等到了王为玉“一挥而就”的那个令人激动而陶醉的时刻,带领着设计团队完成了蒙华铁路洞庭湖大桥的最终设计,在桥型结构、建造技术、新材料应用等方面大胆创新的“中国设计”,在国内外同类桥梁中创造了多项“世界首创”:世界首创第一座最长超万米、主跨最大跨度超800米、可荷载万吨重载列车的双线铁路三塔斜拉桥。世界首创第一次在大桥主梁结构上采用钢箱与钢桁结合形式、第一次先架设钢箱梁、后安装钢桁梁,实现大桥建造施工技术新突破。世界首创第一次在铁路桥采用中塔和稳定索、桥面采用钢-超高性能混凝土等新材料、新工艺。如今,王为玉和易伦雄以及大桥设计团队心中那座最新最美的桥,已经巍然挺立在洞庭湖上,成为烟波浩渺的湖面上一道最美丽的风景。大桥设计完稿之后,王为玉几乎每天都要来桥上走走、看看,这是设计师的“习惯动作”,就像作家掩饰不住每看到自己的手稿印刷成铅字时的喜悦,设计师们也总掩饰不住看到自己的设计变成现实时的兴奋。在王为玉看来,铁路最美不过千姿百态的桥,有的像钢铁战士傲然挺立在大江大河之上,有的像曼妙美女含羞隐现于峡谷云雾之中,有的又与城市和谐完美地融为一体承载着城市每日前进的步履。而在他亲手设计的十几座大桥之中,正在建设中的这座蒙华铁路洞庭湖特大桥,比自己画的都好。才是他心中最美的大桥!没有之一,只有唯一。

  编辑:岁月凝思