“639米長的主橋，我們一干就是4年，真的是像繡花一樣建橋。”說這話時，寇志強剛從一場方案論證會中“抽身”出來。離7月20日計劃主樑合龍的日子越來越近，他必須要確認好其間的每一處細節，“這就好比一場‘一錘定音’的買賣，一丁點兒都錯不得。”
如履薄冰
每聲巨響都擔心來自施工現場
寇志強的身份，是北京城建道橋集團新首鋼大橋項目的項目經理，是把控方向的“總舵手”和“大管家”。儘管已經同橋樑打了18年的交道，可在新首鋼大橋的每一天，寇志強仍覺得如履薄冰，“總覺得睡不踏實，每天早上4點就自動醒來，這些白頭髮都是在項目上長出來的。”
最近，同樣睡不踏實的還有安全總監李根深。為了給邊跨橫樑和斜拉索施工騰出作業面，5月16日起，新首鋼大橋上開始進行鋼支架的拆除。這些鋼支架，是當初高矮塔施工時為了配合吊裝而特別設計的操作平臺，支架最高點有130米，相當於43層樓高。“高空作業，最擔心的就是發生墜落。”
每天，只要沒有會，李根深都會緊盯在施工現場。早上6點20分工人們還沒上崗時，他就到了橋上，一直待到中午11點午休，一遍遍地確認大夥兒都用上了安全措施。“除了工地上常見的安全帶外，我們還用上了防墜器，工人只要上橋就得在安全帶上再繫上它。”李根深指著一根長30米、如釣魚線一般的繩子介紹，一旦發生意外下墜，防墜器就會自動鎖死，拉著工人不往下墜落。“就像電影拍攝時吊的威亞，人從正面看不見它，但它卻是生命的保護器。”
李根深笑著說，自從做了安全總監，他最聽不得的就是巨響，哪怕是坐在辦公室開會，只要聽到遠處傳來“嘭”的一聲，他都會不自主地緊張起來，然後立馬起身去確認聲音來自哪兒，“嘿嘿，有時候其實就是外面馬路上的車響。”
和力之門
雙斜鋼塔斜拉橋創下北京最難
在橋上眺望永定河的美景，看“落霞與孤鶩齊飛，秋水共長天一色。”這是新首鋼大橋的設計願景。
長安街是北京城的一條東西軸線，從西三環公主墳橋一路向西，跨過五環後，到達老首鋼東門，長街也就走到了頭。為了打通京西的交通，多年前，北京啟動了長安街西延方案，而跨越永定河的高架橋新首鋼大橋，就成為連接石景山和門頭溝的樞紐。
根據設計方案，新首鋼大橋為全鋼結構倒“U”形雙斜鋼塔斜拉橋，主橋長639米，主跨跨徑280米，斜鋼塔高124.93米，橋面最寬處54.9米。由於兩個倒“U”形鋼塔分別向東﹑西兩側傾斜，從高空俯瞰，彷彿兩個面對面席地而坐的拔河健兒，腳抵著腳，手拉著手，各自向後用力拉伸，故而在設計之初也被暱稱為“和力之門”。
“這是全球首例雙塔斜拉鋼構組合體系橋，也將是北京地區跨徑最大、高度最高、難度最大的跨河大橋。”寇志強向記者解釋道，為了順應永定河的河道走向，以儘量減少阻水率，新首鋼大橋南北橋墩的排布是“錯步”的，前後錯出25.1米。也因此，“架”在橋墩上的兩個鋼塔採用的也是傾斜空間形式，特別是高塔，傾斜角度就達到57度。
同樣呈現傾斜形式的還有橋上的拉索，112根斜拉索呈豎琴狀佈局，將樑和橋面的重量傳遞到斜塔上。
採訪的當天，永定河仍在進行著生態補水工作，潺潺的流水從北向南穿橋而過，一條臨時搭建的便道成為施工人員往返現場的通道。記者順著便道“跨”過永定河，攀爬了約10層樓高的腳手架後，就來到正在施工的橋面上，只見白色的斜塔沿著兩個方向伸向天際，流暢的線條極富張力。人如果站在高度較低的矮塔之下向另一邊遠眺，感覺就像是透過一個景框看向另一個景框，景框之外是美麗的城市景觀。
高塔之下，仍殘留一部分的便是正在拆除中的鋼支架，大橋中心位置則是7月即將“牽手”合龍的地方。
扭身之難
620噸全國最重鋼節段預製而成
“從低空仰望，兩個鋼塔似乎只是輕輕一扭，可你知道，正是這一扭，給施工帶來好多難度。”回述當初的施工過程，寇志強連呼不易，處處是難題。
第一道難關，便是鋼構件的加工。新首鋼大橋的主橋用鋼量達4.3萬噸，超過了鳥巢的總用鋼量，而其中約90%的鋼構件都是通過預製加工的方式先在工廠加工好，然後運輸到現場拼裝。
“因為有傾斜，尋常軟件已繪製不出單元板塊的平面圖。怎麼辦？我們引入了三維設計軟件，先建出三維模型，再從三維模型拆解出一個個單元板塊，把它放樣成二維平面圖，最後進行加工。”寇志強揭祕，為了驗證加工工藝是否可行，在江蘇揚州的加工廠，工作人員特意選取了接近塔頂合龍位置最彎扭的一個節段，從中取出1/4塊體進行足尺試驗後，通過逆向建模，去和原先的設計模型做擬合對比，檢驗偏差，“最彎扭的一段通過驗收後，才進入大批量加工。”
單元板塊到達現場後，還要在現場的加工廠進行二次加工。“為了吊裝的需要，我們將高塔分為31個鋼節段，矮塔分為21個鋼節段，這52個鋼節段都得通過二次加工，由單元板塊組裝而成。”寇志強告訴記者，52個鋼節段中，有6個節段的重量都超過了500噸，最重的有620噸，絕對算得上是全國最重的鋼節段。
“重量大之外，更關鍵的是，每個鋼節段都是不規則的，如何保證節段和節段之間也能最完美的契合？”為此，項目部又想出了“2+1”的三段預拼法，每三個節段組成一個小組，驗證與設計100%相符後，拉走小組中的第一個節段，再加入一個新節段重新組成一個小組，如此循環，確保52個節段均能滿足高矮塔的線形要求。
“兔子逼急了會造橋。”這句網絡上的流行語，講的是有“新世界七大奇蹟之一”之稱的港珠澳大橋。從2009年動工，到2018年竣工，整整9年的時間，一群死磕到底的大國工匠們，最終打造出了一座世界上最長的跨海大橋。
在北京的西五環外，也有一群“會造橋的兔子”，一支來自北京城建的工匠隊伍，正在建設著橫跨永定河的新首鋼大橋，也是全球首例雙塔斜拉鋼構組合體系橋。全橋長1350米、主橋長639米的新首鋼大橋，算不上橋樑界的“大塊頭”，遇到的卻都是奧數競賽般的難題，就連工程院院士都被請來作為“外腦”為大橋出謀劃策。
今年9月底，新首鋼大橋即將貫通，又一座兼具力與美的建築藝術品將呈現於世。本週，工人們正在高空小心翼翼地拆除鋼支架，為3個月後的圓滿收尾奮鬥著。
71.5度傾斜
52個鋼節段全部“一吊成功”
“像搭積木一樣蓋房子。”每每提到預製構件，人們最愛使用的形容詞便是“搭積木”，以凸顯其簡便的優點。然而，在新首鋼大橋，“像搭積木一樣建大橋”，卻絕非一件易事。
“還是因為斜塔的造型，鋼節段也多是不規則的形狀，僅憑老工人的經驗去設置吊索、尋找重心，就不好使了。”項目的BIM負責人劉長宇告訴記者，唯一的方法就是通過BIM建模，在計算機上求出重心，把吊裝姿態確定好，現場直接起吊。
比較有意思的是，隨著斜塔高度的上升，鋼節段的重量也隨之減少，從最重的620噸到最輕的只有150噸。但同時，傾斜角度也隨之加大，最大的傾斜角度有71.5度。“簡言之，就是高而輕、重而矮。但無論高矮輕重，我們都是一吊成功。”劉長宇頗為自豪地說。
寇志強回憶，首個鋼節段的吊裝是在2017年的冬季，北京的室外溫度在-8℃，這對於具有“熱脹冷縮”性的鋼來說，是極為不利的。為了讓環境溫度能達到5℃到8℃，項目部在547噸的鋼節段外罩上了一個30米×30米的保溫棚，保溫棚裡放置了30組電暖器，持續為環境加溫。
溫度問題解決了，還有和底部混凝土基座的連接問題。由於鋼結構和混凝土基座的平整度相差四倍，吊裝過程中無法直接將鋼節段放置在基座上，只能在兩者中間預留出5釐米的空隙，再通過灌漿的方法將空隙灌密實。
“厚5釐米、面積240平方米的灌漿，這可是全國最難了。”寇志強介紹，在邀請國內的頂尖專家支招後，項目部做了兩次試驗。一次是1比1的足尺試驗，在試驗場地上建起一個240平方米的灌漿平臺，平臺上放置一塊240平方米的鋼板，以驗證一次灌漿的效果。另一次是平行試驗，現場灌漿的同時，在旁邊又搭建了一個12米×2.5米的試驗平臺，保證在同樣的溫度和光照條件下，由同一撥工人按照完全相同的工藝進行灌漿，“然後，我們把試驗平臺上的鋼板揭開，去測量它的氣泡、空鼓的比率，驗證灌漿效果。”
主樑合龍
7月20日凌晨5點啟動
寇志強告訴記者，大橋預計將於7月20日進行主樑合龍。由於鋼結構對溫度較為敏感，常會隨著溫度的改變而發生伸縮，“由於矮塔是臨時鎖定，會隨著主樑的伸縮而發生位移，夏天要脹出來25釐米，冬天要縮進去25釐米，這25釐米就直接影響了合龍難度。”
按照項目部的初步方案，計劃把主樑的合龍定在當天凌晨5點，這個室外氣溫最低的時刻，為的是合龍口最大，主樑最容易吊裝就位。緊接著，在早上7點太陽完全升起、氣溫升高前，完成對矮塔臨時鎖定的解鎖工作，以防止鋼結構因熱脹而“推”壞鋼樑。最後，還要在傍晚太陽落山前將合龍部位滿焊到位，以實現整座橋的正常伸縮。
“這是黃金的二十四小時，只許成功，不許失敗。”每場論證會，寇志強都會和管理人員反覆強調。
按照計劃，在完成主樑的合龍後，新首鋼大橋就將進入斜拉索調索、人行道等附屬工程施工階段，預計將於2019年9月30日實現貫通。
“如果算上7年前完工的園博會園博大道跨永定河的橋樑，這是我第二次參與到跨永定河的橋樑的建設中了，冥冥之中，我和這座城市和這條河充滿了緣分。”在寇志強的想象中，當嶄新的大橋與古老的永定河相映成趣時，人們就能同時領略一座城市的過去與現在，領略千年古都的豐富底蘊與美好未來。
借力外腦
頂尖專家為大橋出謀劃策
記者注意到，在新首鋼大橋的建設過程中，項目部主動邀請由中國工程院院士、清華大學教授、國內橋樑專家等組成的頂尖專家團隊，作為“外腦”和“智囊團”，共同為大橋出謀劃策。
高塔第九段開始無法懸拼了怎麼辦？專家團隊幫著設計出了130米高、與斜塔線形相吻合的鋼支架，以支撐高空中鋼節段的重心。由於彎扭度較高而只能平躺著運輸到現場的鋼節段，如何豎著到高空吊裝？專家團隊幫著把關論證，先用兩個履帶吊將鋼節段“翻身”，然後再提到高空。
“下一個難題，就是主樑合龍了，這可直接關係到全橋的成敗，我們還想請專家幫著把把關。”
來源：北京晚報