吉茶高速公路建好世界第一特大悬索桥

武陵千里走湘川，回首惊心十六盘。

在清朝《乾州厅志》的记载中，提到了一个被人称为“矮寨天险”的大路关：“盘旋盛梯，路绕羊肠，一将当关，万夫莫过，为乾(吉首)、永(永顺)两地往来要路。”

矮寨，是一个距离湘西土家族苗族自治州首府吉首市约15公里的苗家山寨。这个地处云贵高原山脉断层处的山寨，风景秀丽、民风古朴，四周皆为巍峨险峻的大山，中间为深深的峡谷，秀丽的峒河与德夯河汇合于此。

被称为“矮寨天险”的矮寨盘山公路，是国道319的一段，自下而上经13处弯道始达坡顶，其山势之陡峭险峻，工段设计之巧妙在全国罕见，令许多游人慕名而来。

不过，现在途经矮寨的路人惊异地发现另一巧夺天工之作将使这一“天险”黯然失色：一座号称世界第一的特大悬索桥将跨越著名的德夯大峡谷，其落差达400多米，主跨达1176米，连接吉首、茶洞两岸高山，横跨峡谷，气若长虹，奔涌的德夯河流经谷底，是目前世界上跨峡谷最长的钢桁梁悬索桥。

“矮寨特大悬索桥是吉茶高速公路关键控制性工程，主线采用双向4车道高速公路标准，设计时速为80公里，路基宽度24.5米。矮寨特大悬索桥和吉茶高速的建成，将使‘天堑变通途’，极大加强湖南与西部地区的经济联系。”湖南省高速公路管理局局长冯伟林在接受采访时说。

目前，矮寨特大悬索桥工程已完成2/3，整个大桥工程将于今年建成通车。

飞桥架半空：峡谷跨度第一桥

湖南省吉首至茶洞高速公路，起于湘西土家族苗族自治州首府吉首市，与在建的常德至吉首高速公路相接，路线沿湘川公路(G319)走向，途经吉首市的寨阳乡、矮寨镇和花垣县的排碧乡、麻栗场镇、窝勺乡、道二乡、团结镇，终于湘黔渝三省(市)交界处的“边城”茶洞镇。主线全长64.6公里(吉首市境内22.5公里、花垣县境内42.5公里)。

吉茶高速公路是国家高速公路重点规划的8条西部公路大通道之一，长沙至重庆公路通道中的一段，也是国家高速公路网中包头至茂名高速公路的重要组成部分。其建设将对国家调整经济结构、实施西部大开发、缩小东西部差距起到积极的作用。

“该项目是湖南省规划的‘五纵七横’高速公路网中的重要组成部分，其建设有利于湖南高速公路网与国家干线公路网的有效衔接，充分发挥规模效益，对湖南省西部地区交通、经济发展起着积极的推动作用，并且加强了湖南省与西部地区的经济联系。特别是对于湘西自治州的经济发展、对外开放、旅游开发和增进民族团结等具有十分重要的意义。”吉茶高速公路建设开发有限公司经理喻波对记者说。

其中，矮寨特大悬索桥为吉首至茶洞高速公路关键控制性工程，跨越德夯大峡谷，谷深500余米。该桥毗邻风景秀丽的德夯风景区，下方则是著名的“矮寨公路奇观”。桥面设计标高与地面高差达355米左右，山谷两侧悬崖距离在900米至1300米之间变化。大桥就如一道彩虹横跨峡谷，与周围的自然景观完美地融合在一起。

面对着德夯大峡谷的深谷绝壁，以及横亘其身后绵延数十公里的排碧高岭台地，在最初的方案设计中，考虑的是特大隧道方案。但是，隧道不但修建管养复杂、建设费用和管理费用昂贵，而且社会资源和能源消耗巨大、行车舒适度和安全性差，此外，隧道产生的大量废方严重破坏环境等问题也让人们心存忧虑。

“悬索桥方案可以避开不良地质的影响，而且还保护了生态环境，可以尽可能减少对德夯景区和周边居民的影响。”喻波说。

据介绍，悬索桥桥位基岩裸露，岩石坚硬，产状平缓，无活动断层，有利于特大桥修建。而根据现场调查、遥感解译和地质勘探，特长隧道施工和运营期间极有可能引起隧道内大规模高水头涌水(或突泥)、隧道顶地表水源枯竭等环境地质灾害，应尽可能绕避。

另一方面，如采用隧道方案，隧道在一个狭长的峡谷内反复穿越峒河和湘川公路，对峒河风光带破坏较大。开挖隧道将产生多达180万立方米的废方，沿线高山峡谷、弃渣困难，需大量占用林地甚至耕地，在峡谷中大量弃方还可能诱发泥石流等新的地质灾害。而悬索桥方案不仅不存在这些问题，还可以为湘西旅游胜地平添一道亮丽的风景。

此外，悬索桥方案较特长隧道方案每年可节约运营成本约1亿元，同时每年节约管理养护费约5000万元(2005年计算价格);悬索桥方案路线长度缩短约11公里，可以节约工程投资，提高运行效益。

“吉茶高速既是连接湖南与兄弟省份的大通道，更是湘西土家族苗族自治州开发、开放的生命线和致富路。要坚持重点工程重点抓、重点保，集中力量办大事、办一流的事。要确保工程质量，建立严格的质量责任和控制体系，从每一个细节抓起，确保工程质量万无一失，确保高标准、高质量建设矮寨特大悬索桥。”湖南省省长徐守盛如是说。

天险化康衢：技术创新填补世界空白

矮寨山区公路的险峻，给悬索桥的修建带来了很大的困难。

山区悬索桥与世界上已经建成大江大河和近海悬索桥不同，其一是桥下地形崎岖，没有运梁条件，其二是桥高数百米，起吊高度远超过一般吊机要求。

在施工现场，负责大桥承建的湖南路桥集团副总经理兼总工程师盛希向记者介绍了这座世界级的峡谷大桥面临的“世界级”的施工难度。

——地形险要：桥面到峡谷底高差达330米，两岸索塔位置距离悬崖边缘仅70—100米，重力锚位置三面均为悬崖;

——地质复杂：桥位处存在岩堆、岩溶、裂隙和危岩体等不良地质现象;

——气象多变：峡谷多雾，瞬间最大风速为31.9米/秒，严重影响施工测量、主缆架设及钢桁梁架设;

——吊装难：主缆及钢桁梁在300-400米高空架设，单件吊装最大重量达120吨;

——运输难：土建工程运量大，仅钢材、水泥、砂石的材料运输总量就达18万吨。上部构造单件重，运输难度高，索鞍单件最大重量达84吨;主缆单盘索股重37吨。

由于矮寨特大悬索桥桥位处地形地貌特殊，很多常规的悬索桥建设方案不能实施，这给建设者们提出了很多的难题，但同时也给建设者提供了发挥聪明才智的机会。

“湘西矮寨大桥主要有四个方面的特点。”湘西矮寨大桥总设计负责人、湖南省交通规划勘察设计院副院长胡建华接受记者采访时说：

一是采用新的结构。湘西矮寨大桥是世界上第一座采用塔梁分离式结构的悬索桥。塔梁分离式悬索桥的结构方案，既缩短了主梁长度，节省了投资，又最大限度地减少了对山体的开挖，保护了环境，实现了桥梁结构与自然景观的完美融合。

二是采用新的工艺。由于地处深山峡谷，传统的悬索桥架梁方案难以实施。矮寨特大悬索桥的修建创造性地提出了轨索移梁的架设方案。

三是采用新的技术。湘西矮寨大桥是世界上第一座索塔、隧道锚和隧道三位一体的悬索桥。这种三位一体的结构体系相互作用使得其受力极为复杂。

四是采用新的材料。湘西矮寨大桥将首次采用碳纤维做吊索(锚索)。相比传统的钢绞线，碳纤维具有强度高、重量轻、耐腐蚀等优异性能。

其中，对于矮寨特大悬索桥项目部总工程师张念来而言，最为典型的莫过于采用的新工艺“轨索移梁法”，该方案填补了世界空白，实现山区峡谷不良地形条件下的主梁架设安装新突破。

“简单而言，轨索移梁就是利用大桥主缆和永久吊索作为支撑，在吊索下端安装水平轨索，作为钢桁梁节段由两岸的拼装台座向跨中运输的水平通道，实现在峡谷中架设钢桁梁的一种新的施工方法。”张念来说。

矮寨桥特殊的地理环境决定了传统的悬索桥主梁架设方案难以实施。矮寨桥下面是300多米的峡谷，没有运输条件，只能化整为零，把钢桁梁拆分成杆件用汽车运输至工地现场，在桥位组拼成节段，再把节段架设到中间，先解决两岸到中间的水平运输问题，到了桁梁的设计位置以后，再垂直起吊。

据张念来介绍，传统的桥梁建设都要搭设脚手架或施工支架作为模板的支撑，施工结束后要拆掉。如果能够利用桥梁本身的永久结构作为支架支撑，会大大节省成本。而轨索移梁方案就是利用悬索桥的主缆和吊索的永久结构作为施工阶段的支撑，相当于只要在悬索桥的主缆上面、吊杆的下端架设8根轨索，形成一个通道。把运梁小车挂在上面，把梁的整体节段滑过去。这样就降低了永久结构本身的断面尺寸，施工用的设备也轻巧一些，尤其是降低了投资，缩短了施工周期。

不过，由于是世界首创，而且用在特大型桥梁上，轨索移梁方案一经提出就引起了很多争议。在前期方案论证的时候，尤其是模型试验成功之前，建设者们邀请了很多专家参加，前四次评审会上都有很多专家反对。一直到2009年12月20日，主体模型试验和整体模型试验全部成功之后，轨索移梁方案才在第五次方案评审会上得以通过。

“施工中，安全是第一位的。在大桥下方的峡谷里，有6段矮寨盘山公路，加上德夯公路，相当于有7条公路在桥面正下方运行。那么大的吊装重量，施工时绝对不能出任何问题。”张念来说。

目前，“轨索移梁法”已经取得了节段模型试验和全桥模型试验的成功，架设方案正随着大桥的顺利建设逐步变为现实。

峰势接云危：精细化施工保障工程质量

在矮寨特大悬索桥项目部，大家最担心的是施工安全，最关心的是工程质量。

在1200多米宽、400多米高的大峡谷上，架设矮寨大桥重达6000吨一根的钢缆、1万多吨的钢桁梁，技术难度极高;每天巨大的车流在桥下的盘山公路上通行不止，与大桥施工交叉并行，安全风险更大。

在茶洞岸，319国道盘旋而上，7次穿越施工现场下方的危险区域。如果没有任何防护，只要从300多米高的桥上掉一颗螺丝下去，就能够打穿车顶的钢板，威力丝毫不亚于子弹。

正因为如此，矮寨特大悬索桥以及吉茶高速公路的建设备受国家交通运输部、国家安监总局、湖南省委、省政府、省交通厅、省高管局的关注。

对于吉茶高速公路的工程建设，时任湖南省交通厅厅长、现任省发改委副主任的吴亚中强调最多的就是一定要把安全和质量放在首位，要牢固树立“安全第一”的观念，吉茶项目桥隧多，地形、地质复杂，施工难度大，更要加强安全防范，要认真落实安全生产责任制，制定安全措施，杜绝安全事故发生。

“在工程质量方面，一定要贯彻落实‘精细化管理，精细化施工’的要求，真正视质量为生命，把质量意识落实到每个施工环节，确保吉茶高速公路成为精品工程、优质工程。”吴亚中如是说。

为了保证过往车辆的安全，项目部在所有大桥下方路段架起了防护棚，拉起了三层防护网;在爆破中，他们严格控制炸药用量，全部采用小型爆破，每天在7—9点放炮，每次放炮前请交警拦路设障，等待放炮、排险后再过车。

在采用轨索移梁法时，建设者们也进行了反复试验。项目部在吉首岸桥塔75米长的凹槽里面，进行实际的运行模拟，不推出悬崖，只在75米的范围里把一个标准节段的钢桁梁进行来回牵引，尽可能地暴露整个系统的问题，及早预防。

采访中，盛希给记者讲了这样一个故事。有一次，在铺设猫道(用于桥梁上部结构施工的高空施工平台、栈桥)的过程中，项目部领导与监理方一起敦促施工人员系上安全带。就在施工人员系好五分钟后，刚铺好的面网突然失控，顺着弧形的钢缆往下滑，一位施工人员没有站稳，掉了下去，幸好被安全带拉住，吊在了半空中，所有人惊出一身冷汗。

“架桥真的处处是危险，我们每天如临深渊、如履薄冰，半夜电话铃一响，心就一紧，哪里还睡得安稳。”盛希说。

就在这样的地质条件下，施工的每一步都要严格遵守操作规范，慎之又慎。在两塔两锚的施工时，发现了很多溶洞，施工人员马上进行了回填，保证了基础的稳定。混凝土浇注的时候，采取了很多行之有效的措施，既保证了强度，没有裂缝，外观又要漂亮，实现内实外美。质量控制上，采取了一整套的办法，确保了7万多方的重力锚和1万多方的隧道锚的顺利施工。为了保护德夯风景区的环境，施工过程中尽量减少岩土开挖，并专设了回填坑。

质量就是工程的生命。每月，矮寨特大悬索桥项目部要召开例会，专题讨论质量安全问题;每周，定期组织质量安全检查;对事故，坚持“四不放过”原则：事故原因没查清不放过，事故责任人没处理不放过，群众没受到教育不放过，整改措施没到位不放过，确保将一切安全隐患消灭在萌芽状态。

“戴安全帽、系安全带只能保一两个人的安全，而工程结构的质量安全则关系到成百上千人的安全，我们不能在矮寨桥留下任何质量隐患，说句大白话，自己做过的事，要晚上睡得着觉。”

矮寨特大悬索桥建设者们说得实在，却真真切切地让人感受到了他们对“质量第一”的坚持，在施工中强化施工安全管理，细化安全措施，分解指标到人，健全安全保障体系，确保工程质量和安全生产，这是对社会、对群众的那份责任。

赢得千载誉：路地共建修筑致富路

矮寨大桥的施工段是少数民族的聚居地，这里河水洁净清亮，岸边簇拥着绿柳翠竹，古老的筒车在咿咿呀呀地转动，令人流连忘返。

优美的生态环境使矮寨令众多游人慕名而来，其周边有大龙洞风景区、古苗河风景区、边城风景区和吕洞山风景区，是国家西南地区新兴的旅游热点地带，被誉为武陵山区的明珠城镇。

因此，修建矮寨特大悬索桥，既要尊重当地群众的风俗习惯，也要保护当地生态环境。在施工方进驻之初，大桥建设者就接到了协调指挥部将当地民族习俗等印制成的小册子，使得每一个建设者对当地的习俗有了全面的了解，减少了发生误会和摩擦的可能。

同时，在施工过程中，凡是对生态有影响的，建设者们能不破坏就不破坏，不得已破坏的，也尽量给予恢复。据介绍，在工程沿途要经过一个苗寨，原计划要从苗寨中心穿过，为了不造成对当地居住环境的破坏，项目部修改为与苗寨擦边而过的施工方案。

除此之外，大桥施工方一直很关心沿途人民的生活和发展，常利用修便道的机会，义务给村民们修建进出公路。

大桥施工人员付出的这般诚心，也得到了矮寨居民浓情厚意的回报。

在矮寨镇当地，老百姓每月逢二、逢七都会到集市上买卖农产品，而矮寨特大悬索桥的施工段是赶集的必经之地。为了保证大桥建设，老百姓改变了祖祖辈辈形成的赶集的时段，要么赶早、要么赶夜去赶集，对桥梁的施工给予了极大的支持。

2008年，吉首的冰灾发生后，大桥标段施工人员被困在山上，面临着断水、断菜的困境。当地政府和人民，从雪地里刨菜，为施工人员送菜，送水，送日常的生活物品。