梦圆苏通大桥
来源:《南通周刊》2007年第22期 | 作者:熊江卫 | 发布时间: 2021-07-05 | 5749 次浏览 | 分享到:


引子

 

    从来没有这么近过。

    赵复铭,上海第一财经频率总监,无比感慨。

    2007年4月的一天,他正站在苏通大桥主桥的工地上,对面是遥遥相对的南引桥。

    还有300多米。

    这一距离将在未来的100天内消失。

    届时,通过苏通大桥,南通真正与长江南岸血肉相连了。

    作为一位资深的财经记者,他知道这意味着什么:一旦苏通大桥建成,不仅江苏省东南部的两座重镇苏州和南通可以携起手来,为江苏省沿海开发和沿江开发开辟出一个战略性通道,而且上海的经济辐射力也将通过这座大桥源源而来,在融入上海都市圈的进程中,南通经济和社会将得到超常规发展。

    横跨南通与苏州常熟的苏通大桥,西距江阴大桥82公里,东距长江入海口108公里。工程全长32.4公里,由跨江大桥工程和南北岸接线工程三部分组成。其中由主桥、专用航道和南北引桥组成的跨江大桥长约8200米,建成后,将成为万里长江第一桥,同时将在世界桥梁建设史上创造出最大主跨、最长拉索、最大群桩基础、最高塔桥四项新记录。大桥主跨1088米,位居世界第一。苏通大桥将作为目前世界最大跨径的斜拉桥,而被载入史册。因此,国家交通部总工程师凤懋润说,苏通大桥是中国由“桥梁建设大国”向“桥梁建设强国”转变的标志性建筑。

    正如南通市市委书记罗一民所说:“在长江上建大桥,这是几代南通人的梦想”。而为了圆“世纪梦想”,许多人在行动着——

 

一、“让南通向南面通”

 

    “南通州,北通州,南北通州通南北”,这句相传是乾隆下江南时出的对联,其实并不太准确。对“南通州”——南通而言,向南通行总是有点勉强。如果没有大桥,所有车辆和行人靠轮渡过江,需要大约40分钟,遇到大雾或者大风,轮渡必须停航。长江的阻隔使得南通变得有点“难通”,许多方面的发展受到了不小的限制。

    70年代末,南通和苏州两市经济总量基本接近。但改革开放以来,上海作为中心城市的经济辐射作用日益增强,苏南经济因此迅猛发展。南通的经济则由于受长江阻隔而相对落后。长江天堑终成南通经济发展的切肤之痛。

    1987年5月8日是令南通人民刻骨铭心的日子,“五·八”特大沉船事故,渡轮翻沉,105人遇难。百余年来,穿江渡船和长江航行船舶碰撞事故不断。血的教训提示人们,如果南通有一座桥或者一条隧道通向江南,过往的旅客就不用再冒风浪和船舶相撞的风险,然而千百年来,这只是一个美丽的梦想。

    一条江隔开的又何止是两岸的人流、物流,隔开的还有开放的信息和发展的机遇。以发展的眼光来看,地处江海之汇、位居南北咽喉的南通,必须和上海经济接轨加快发展,才能把地理上的区位优势转化为现实的经济优势,而改变地区经济版图的支点,就在于向南面通。为此,南通市有关部门在省市各部门大力支持下,攻关斩棘,一步一个脚印,坚持不懈地把跨江通道项目向前推进。

    跨江通道最初的设想是越江隧道。1991年6月南通市计委下文开展汽车过江隧通道前期调研。1993年1月19日,南通市过江隧道筹备处成立。筹备处一成立,就委托上海隧道工程设计研究院开展南通市长江公路隧道预可行性研究(简称预可),同时邀请有关专家献计献策,研究搜集资料,并赴上海、宁波、广州等地参观考察。

    1996年3月6日,南通市越江隧道筹建指挥部成立,副市长张琛任总指挥。他们根据省交通厅关于深化桥隧比较的意见,三上北京,请国内权威的交通部公路规划设计院承接“预可”深化研究事宜。经过反复的桥隧比选,国内专家推荐桥梁方案,并为评审会所敲定,如何选定桥位就成了关键。

    长江南通段全长89公里,江面宽阔,最宽处达12公里,最窄处在芦泾港和徐六泾,也都有5.7公里。桥位选择不仅要考虑河势、岸线的稳定性、工程地质、通航条件、防洪影响、两岸接线等自然条件,还要综合考虑港区和城市发展规划及环境影响、工程实施可行性和工程造价等诸多因素。经东、中、西三个桥位比较,专家们推荐了徐六泾东线桥位。

    1997年底,交通部公路规划设计院会同上海隧道院最终完成了“预可”报告,而1998年中央采用积极的财政政策扩大内需的文件下达了,这无疑是苏通大桥建设的大好时机。

    为解决建设资金,从对外招商引资到争取国外政府贷款,南通市有关部门认真研究BOT方案,和日英及港台投资商进行合作洽谈。为申请日本JICA项目进而争取日本协力基金的资金援助,他们做了两次努力,但国家科委和日本方面要等南通过江通道项目立项后才能研究。南通市政府及江苏省政府在1993年和1996年两次打报告报国家科委都未能列入JICA开发调查计划。

    后来经过积极争取,国家计委一度曾同意安排利用日本政府特别日元贷款(后未利用)。乘国家扩大内需的机遇,经过一系列的努力,最后确定项目资本金由国家专项资金、江苏省公路建设资金及南通、苏州市政府财政投入等解决,其余资金申请国内银行贷款。

    苏通大桥工程即将全面启动。

 

二、“一巴掌打死几只蚊子”

 

    芦苇的清香,泥土的气息,枝头的鸟语,水面的浪花……劳动者的工地,快乐无处不在。2002年,从苏通大桥建设的第一天起,苏通大桥后场工段长吴兴勇作为第一批建设者中的一员,满怀豪情地来到了这里。当时这里还是南通农场的一片绿油油的麦田,他们几十个人硬是苦干了两三个月,在这块农田上拓荒建起了后场工地、项目部各部门办公室和职工住房。提起那段经历,吴兴勇感慨万千。

    “一到驻地,就看到窗台堆了一层蚊子的尸体,密密麻麻,以为他们有对付蚊子的绝密武器,一问才知道这些蚊子是‘饿’死的。”前来参与索塔安全监测的河海大学陈松博士说,“夜晚,在驻地附近行走,感觉皮肤遭到叮咬的时候,一巴掌下去,能打死数只蚊子;走路时,如果讲话,一定要记着低头,否则不小心就能咽下几个蚊子。”

    “万事开头难”,恶劣的生活环境还只是一个小问题,复杂而艰巨的技术难题还在考验着大桥建设者们:

    苏通大桥桥位区,一年中风力达6级以上有179天,降雨天数超过120天,雾天31天;江面宽阔,水深流急,一日两潮,主桥墩位处水深20米至30米,常年流速多在2.0米/秒以上;覆盖层厚达300米,且表层以淤泥和粉砂为主;通航密度高,年均日通过船只2300多艘,高峰时期日通过船只多达6000多艘,航运与施工安全矛盾很突出。面对如此复杂的环境,要建成苏通大桥,谈何容易。主桥结构体系、抗风、抗震、防船撞、超大群桩基础设计与施工、冲刷防护、超高钢混桥塔、超长斜拉索减振等关键技术难题,都是国内外的空白,均无经验可循,都要研究,都要试验。

    为了保证设计结果的可靠性和施工控制的准确性,设计项目组斥巨资引进了奥地利TDV公司的一套RM2000软件。这套软件功能强大,可是英文界面使用起来相当繁琐,学习和运用的任务落在了刚走出校门不久的朱斌、苗家武等几位小伙子身上。

    按合同规定,培训时间只有5天,培训每增加一天,要付出800欧元的培训费。5天很快就过去了,送走“洋老师”时,尽管朱斌他们已经相当努力,也只是学会了基本的操作。所有的人都为他们捏了一把汗:50万的软件费,不会扔在水里了吧?

    巨大的压力转化成强大的动力。因为国内是首次引进这套软件,没有经验可以借鉴,在接下来的时间里,他们没日没夜地学习,通过国内相关的计算软件寻找类似启发点,在国外的网站上查阅有限的资料,在夜深人静的时候打电话给奥地利的老师沟通(因为有7个小时的时差),边学边用,边用边学,仅仅用了4个月的时间,他们不仅完全掌握了这套软件的运用,而且出色地完成了计算任务。

    TDV公司知道了这个情况,连连惊叹。他们原以为第一次接触这套软件的中国人,完成如此复杂庞大的计算至少需要两年的时间,想不到居然仅仅用了4个月就完成了任务!

    2003年6月20日至22日,苏通大桥主桥基础施工图设计方案接受开工前的最后一次审阅。受交通部委托,江苏省交通厅邀请了包括孙钧、范立础两位院士,李守善、杨进两位设计大师在内的26位专家聚集南通,再次把关。专家组认真审阅了相关文件,听取了设计单位和设计咨询审核单位的汇报,现场勘察了试桩施工情况,讨论后一致同意主桥基础施工图设计通过审查。同时,他们也对大桥基础的设计提出了进一步优化建议。

    这是主桥基础工程设计中的最后一个关键环节,标志着苏通大桥主桥基础施工攻坚战即将全面打响。

    就在主桥基础施工图设计通过审查的五天之后,2003年6月27日上午9时许,江苏省省长梁保华和时任交通部副部长的胡希捷共同启动钻机按钮,宽阔的江面上顿时响起了巨大的机器轰鸣声——苏通大桥主桥基础开钻了。

 

三、“在豆腐上插筷子”

    桥位区水深流急、土层松软,苏通大桥现场指挥部总指挥游庆仲曾经打了个比方,主塔墩131根桩扎在水下,就好像筷子插到豆腐上,要想让这个豆腐上的“筷子”成为钢筋铁骨,坚不可摧,还得依赖两个体积分别近6万立方米的承台。这样大规模的混凝土施工要在水流湍急的江水中完成,施工的风险和难度之大,让世界的桥梁专家都“捏一把汗”。

    如何才能让“豆腐”般的“底盘”稳如磐石?负责施工的中港二航局副局长刘先鹏带领工人日夜施工,他们根据不同流速、水位和区域,一次次抛下不同规格的砂包,精确测量,获得数据,而后研究砂石料的配比,经过反复探测、改进,终于获得了在不同区域和流速条件下抛下砂石的最佳技术和工艺。接着,他们在将近五个月的时间里连续扔下60万立方米袋装砂石,给河床披上顺江380米、横江280米的防冲刷“铠甲”,让桥塔“底盘”稳坐江中。尽管经历连续几年的长江大汛,但“铠甲”无损,河床如初,冲刷防护设计与施工“世界鲜见、国内首次”。

    试桩开始了。

    按照传统方法,施工单位要先在江中打下支撑平台的钢管桩,搭好平台再打钢护筒,在钢护筒里进行钻孔灌注桩施工。第一天,施工人员首先在主水道里打下了9根平台钢管桩并完成了平连。可第二天凌晨5时,意想不到的事情发生了,潮大风大浪大,强劲的水流振动使每根直径1.4米、重达12吨的钢管桩不断摇摆,到了9时32分,相继折断,试桩平台搭设失败了。

    怎么办?

    经过激烈的讨论、科学的求证,有关方面决定变更方案,放弃打设钢管桩,直接打下钢护筒,通过把钢护筒逐根逐排连接,铺设水上平台。这一新工艺既解决了平台搭设的问题,更大大提高了工程效率,降低了用钢量。苏通大桥建设指挥部工程处丁峰处长说,就这一项,苏通大桥两座主墩大约节省用钢6000吨,节约的资金相当可观。

    桩基属于水下工程,肉眼看不到。游庆仲总指挥作了一个很通俗的比喻。他说,栽树时要挖好一个坑,把树放进去,再把土填好。钻孔灌注桩跟它有点象,要先钻好孔,再把树,就是钢筋笼放进去,然后填好混凝土,这根桩就完成了。

    但说起来容易,做起来就很难了。苏通大桥的每个主塔墩多达131根桩,每根桩直径在2.5——2.8米、长度114——117米。要周而复始打下这么多根桩,做到不偏、不倚、不断、不出任何事故,岂是易事!

    然而,苏通大桥的建设者们做到了。苏通主桥的每根桩都是一次成功,未经修补,没有缺陷。经超声波检测,每根都是一类桩,桩的垂直度比设计要求的1/200更好。与国内桥梁桩3——5%的缺陷率、国际上2%的缺陷率相比,苏通大桥的桩基施工堪称奇迹。

    “筷子”插下去后,接着就该让“巨无霸”出场了。

    被称为“巨无霸”的是高18.5米、长118米、宽52.3米,有一个足球场大小的巨型钢吊箱。它将被挂在桩上,悬空吊在水中,隔开江水,在江面以下12米形成施工承台。

    2004年9月,巨型钢吊箱横空出世。这个庞然大物耗用钢材6180吨,焊缝达5万米,相当于南通到海门的距离。

    要把这个大家伙准确地安装到位,也不是件容易的事情。江中风大浪急,钢吊箱整体吊放入水自浮时,会受到水流、波浪和潮差等影响,而设计要求16个吊点上下只能有10毫米的偏差。为此,苏通大桥建设指挥部组织施工单位6次优化钢吊箱施工方案,多次组织专家评审,在吊箱壁板上设16个千斤顶吊放点,采用国际先进的DL-P40计算机自动控制,在10月19日,将“巨无霸”的首节箱体稳稳下放至江中预定位置。

    钢吊箱沉降到底后,将箱体里的水抽干,再用水下不离析混凝土填补封底,这样,施工人员就可以在12米约4层楼高的水下施工了。从此,在距岸4公里的江心,硕大的北主塔承台套箱内,大桥建设者们与滔滔江水为邻,不分昼夜、紧张有序地向苏通大桥的第一个世界记录——“世界最大群桩基础”发起总攻。

    北主塔承台是承受桥塔传递全桥荷载的关键部位,工人们要将总重量近7000吨的钢筋,按照横平、竖直、斜到位的要求,在套箱里,像“扎灯笼”那样扎成八个棱、九个斜面的骨架。施工过程中,钢筋种类繁多,而且间距、层距密集,纵、横、斜向交织,在电脑上都要费很大功夫才能布设到位。

    为了准确控制钢筋间的间距,工人们两三个人一组,把12米长、120公斤重、直径4厘米的螺纹钢筋一根根按标记摆放到位,沿着斜坡面一层层地往上绑扎。一天下来,每个人的脚底被凸起的螺纹挤压变形,疼得直咧牙,可休息一晚又积极投入施工,因为他们心里都只有一个信念:我们要保持质量进度领先。天生乐观的他们笑着说:就当是免费“足疗”了。一根根接起来有900公里长的钢筋,硬是被中国工人在两个月的时间里绑扎得规规矩矩、有棱有角,看着自己扎的世界最大“灯笼”,工人们都说:免费“足疗”真值得。

 

四“把党旗、国旗插到世界最高桥塔上”

    2006年10月5日,一个载入世界造桥史册的日子。长江南通段平静宽阔的江面上,两座高高的桥塔穿云破雾巍然耸立,鲜艳的国旗、党旗在世界最高桥塔之巅迎风飘扬。两座世界最高桥塔——300.4米高的苏通大桥主塔,顺利浇筑成功。这是自世界最大规模深水群桩基础完工后,苏通大桥建设者创造的第二项世界纪录,比此前世界第一的日本明石大桥的桥塔还要高出20米。

    作为支撑整个桥梁的关键结构,苏通大桥主塔将承受10万吨荷载。设计上采用人字形结构,体现了天人合一的中华文化理念,主塔塔顶海拔为306米,塔高300.4米,中下塔柱采用高标号的钢筋混凝土结构,上塔柱用来固定斜拉索的区域采用了钢混结构,每个主塔耗用混凝土28000立方米、钢材9000多吨。

    这一高塔的浇筑难度史无前例,因为超高索塔气象条件非常复杂,施工风险很大,精度要求高,2000多名建设者经过500多个日夜的奋战,相继攻克了索塔锚固区钢混结构、高塔形态控制、混凝土超高泵送等六项世界级关键技术难题,历经了2个台风期、7次台风袭击,终于安全优质地完成了主塔的施工。经检测,桥塔混凝土质量优良,塔顶平面仅偏差7毫米,垂直度偏差仅为四万分之一,各项指标均优于设计和规范的要求,且比预定工期提前了一个月。

    “十枚钱币摞起来很简单,二十枚摞起来也不难,如果一百枚、二百枚摞起来保持不倒的话,就需要超凡的技术了。”总指挥游庆仲形象地说明了世界最高桥塔——300.4米的苏通桥塔的建设难度。苏通大桥的建设者们凭着一股韧劲,在上塔柱首次采用钢锚箱外包混凝土技术,引进国际最先进的液压爬模施工塔柱,即混凝土浇注完成并经过一定时间的养护后,自动液压爬模系统的模板会自动升降。运用这一系统,他们创出三天爬升4.5米的极限速度,在梁与柱会合处实现了异步法施工“零等待”。改进后的爬架组合方式可以让6层爬架在高空自如组合,极大地方便了高空施工,外国公司纷纷赶来“取经”。

    负责这一桥塔施工的工长叫李洪军。瘦瘦小小的他,却有一个响亮的外号——“打虎工长”。建设世界级的桥梁,既有国际前沿技术,又有施工作业中的“拦路虎”。李洪军所在单位每次接到这类工程,总是点李洪军出马;而他每次都能出色地完成任务,因而被大家称为“打虎工长”。

    李洪军参与过润扬大桥的建设。他曾利用德国专家回国过圣诞节的时间,用自己琢磨的新工艺完成国际引进的爬模拼装,让一度轻视中国工人的德国专家大吃一惊,竖起了大拇指。被调到苏通大桥来参与建设大桥后,李洪军把自己的岗位定在最危险、最困难的工序上。作为苏通大桥C1标“世界最大群桩基础”、C3标“世界最高桥塔”的领衔工长,李洪军深感自己肩上的责任重大。由于工程的作业面、点太多,加上又是高空立体交叉作业,从下到上,方方面面的事情都要他负责。他就像一台不停运转的机器,整天拿着手机和对讲机爬上爬下忙个没完,尤其是关键作业点上,总离不开他的身影。

    “我们是以路桥为家的人,走到哪儿,哪儿就是我们的家,已经有9年没有回家过春节,我们已习惯吃集体年夜饭了。”李洪军笑着说。先是在润扬大桥施工,润扬大桥建成后,他匆匆回家,呆了一个星期,又接着赶到苏通大桥,这一干又是5年。提及他孩子的学习成绩时,他说:“孩子的班主任,我还从来没有见过哩。”看似一句平淡的话却隐隐透露出做父亲的内心的愧疚。闲下来的时候,他就会不自觉地想起远在家乡的亲人们,但是一忙起来心中就只有工程,别的什么都忘记了。

    无情未必真豪杰,怜子如何不丈夫!像李洪军这样的一心扑在大桥上的建设者们还有很多很多。

    刘先鹏的妻子工作调动,要忙的事儿非常多,他只能爱莫能助;孩子转学,是关系到孩子一生的大事,然而做父亲的却抽不出时间关注孩子的学业,致使孩子不解地问妈妈:“爸爸不爱我们吗?”妈妈抚摸着孩子的头说:“孩子,爸爸在造世界上最伟大的桥,爸爸爱我们,爱这个家,但是偌大的一个工程离不开爸爸啊。”孩子似懂非懂地点点头。

    66岁的国家级桥梁专家上官兴是苏通大桥35位专家中唯一常年“住”在指挥部的专家,谁都知道他是有“私心”的:他已经参与建设了100多座桥梁,现在要在现场亲眼看着标志着中国迈向桥梁强国的大桥建成。他想让世界第一桥使用上他的研究成果——“超标PHP泥浆”,就是这个泥浆,让苏通大桥的桩基施工创造了奇迹:主桥墩的几百根桩,桩桩为一类桩,缺陷率为0!

    上官兴说,自己的“私心”就是要让苏通大桥多用新科技。为了让自己的“私心”变得更理直气壮,今年以来,他干脆连指挥部的专家费也不要了。而且只要指挥部来一个外国专家,上官兴必定硬拖着人家比科技,直到确定苏通大桥是最好的,他才乐呵呵地放开手。

    走进大桥指挥部办公室,可以看到很多电脑的屏保都是一幅幅天真可爱的孩子的照片。指挥部里有14位员工孩子在3岁以下,7位员工孩子刚出生,作为丈夫,作为父亲,他们没有亲自陪伴妻子待产,没有亲耳听到孩子第一次发出的声音,没有亲眼看见自己的孩子一点一点地长大,在心中,他们有太多太多的愧疚。想孩子的时候,他们只能看看孩子照片,打个问候的电话,哪怕听听孩子的哭声也是种安慰。


五“抓住‘创新’这条索”


    今年是苏通大桥主体工程完工的决战年,将创造苏通大桥第三、四项世界纪录——1088米最大主跨、577米最长斜拉索。C3标工程全面进入钢箱梁架设和斜拉索安装阶段,是实现斜拉桥千米跨越的关键工程,也是建桥过程中难度最大、风险最大的时期。主桥施工与通航的矛盾也更加突出,风险增大,从2月份起,钢箱梁吊装将向主航道延伸,将频繁实施水域限航、封航等通航管制。

    总指挥游庆仲说,他现在最担心的就是风。大桥合龙以前,桥面单臂悬在空中,是大桥最不稳定的时候,如果有台风突然光临,大桥就要面临危险。

    在最后一块主梁吊装完成之前,苏通大桥悬在空中的桥面将达到540.8米,桥面主梁悬在空中的状态,专业名称是“悬臂”,就像悬在空中的手臂,只有当两只悬空的手臂紧紧相扣,才是最稳定的。悬空的桥面主梁只靠斜拉的钢索固定,如果强风来袭,将考验大桥的稳固程度。

    “从历史记录上看,很少有台风直接登陆江苏。”气象专家张忠义研究员说。按照计划,苏通大桥将赶在6月合龙贯通。通常在7月以后,台风就会在我国东南沿海频繁出现。但是,没有人敢因为台风出现的规律而对它掉以轻心,随着全球气候变化的加剧,极端天气出现得越来越频繁,如果台风在7月之前到来,大桥必须有所防范。

    桥梁发展的历史,始终与抗风纠缠在一起。随着桥梁越来越大,跨径越来越长,抗风的各种措施在桥梁上的应用也越来越成熟,在苏通大桥的设计中,工程设计师就应用了许多巧妙的抗风措施,来抵御长江口常年大风对苏通大桥的影响。

    苏通大桥使用的主梁是一种叫做“风嘴”的设计。就像汽车在设计中越来越讲究流线型一样,把桥梁主梁的两个侧面,变成尖嘴形状的流线型,风在桥梁上受到的阻力就会大大降低。

    相对庞大的大桥“躯体”来说,斜拉的钢索就像一根根细细的琴弦。可当风雨击打在大桥拉索上,由此会产生振荡,振幅越来越大后可能会造成整座大桥桥面的晃动,影响桥面行车安全,甚至大桥本身的安全。为了减小这种影响,设计师们在苏通大桥的钢索上“做手脚”,传统光滑表面的钢索变成了布满圆形凹孔的表面,就是这些小孔,有效地阻止风雨带来的钢索激振。

    虽然还面临着超长斜拉索与宽幅大节段长悬臂钢箱梁架设与控制这一类世界级技术难题,苏通大桥现场指挥部总工程师吴寿昌仍充满信心地说,“只要紧紧抓住‘创新’这条索,再高的山也能爬上去”。

    事实上,创新一直是大桥建设者们的制胜法宝。来自一桥七方(建设、设计、施工、监理、科研、咨询、海事等)的国内团队,依靠自主创新,依靠勤劳和智慧,攻克了大桥建设中的一个又一个难题。自1997年以来,大桥建设者们先后组织国内实力最强的30多家科研单位,开展了过百项科研专题攻关,其中,建设条件方面近30项,关键技术方面40多项,管理方面10多项,参与科研攻关的人员超过400名,召开的专题研讨、论证会议近200次,其中16项科研成果通过鉴定,全部达到国际先进水平,20多项专利正在申请中,10多项已经获得批准。

相信苏通大桥的建设者们一定能克服种种困难,以“世界一流”标准赢得世界第一大跨径斜拉桥建设的胜利。让我们共同期待这一天的早日来到吧!