进行“空中纺线法”施工 一公院 供图

本报通讯员 赵亭亭 詹行塔

从西汉起，丝绸作为中国古代劳动人民发明并大规模生产的制品，被大批运往国外，成为世界闻名的贸易产品，东方纺线技法也因此在全世界美名远扬。

两千年后，在贵州省独木河大峡谷两岸，高速运转的卷扬机带动纺线轮，以平均每分钟180米至240米的速度在颜色各异的钢丝间穿行，阳宝山特大桥桥梁主缆架设使用了“空中纺线法”，是这种工法在国内悬索结构桥梁主缆施工中的首次运用。

贵黄高速公路项目起于贵阳市南明区永乐乡，终点位于黄平县，项目主线全长120.6公里，采用双向六车道高速公路标准建设。项目建成后，从贵阳到黄平的行车距离比贵瓮高速缩短39公里，比沪昆高速缩短60公里。一公院设计、二公局施工的阳宝山特大桥位于黔南布依族苗族自治州贵定县，横跨独木河两岸，大桥全长1112米，为主跨650米的单跨钢桁梁悬索桥，是贵黄高速公路控制性工程，也是贵州省首座双向六车道悬索桥。

大胆尝试破解“拦路虎”

2017年，二公局的建设者们转战独木河畔，建设贵黄高速阳宝山特大桥，刚进场，险峻的地势就给建设者带来挑战。

仅有一条临崖修建的924县道可以通往项目部，成为项目生产生活运输的“生命线”，但“独木桥”“五道拐”的路况让项目物资运输成了大难题。去往贵阳方向的道路是悬崖峭壁，6.3公里的施工便道花了近半年时间修建。

按照常规的做法，国内悬索桥施工均采用预制平行索股法架设主缆，这种工艺是将若干根钢丝组合成具有正六边形截面的平行钢丝束，用纤维强力带包扎定型，形成平行钢丝索股，两端安装锚头，然后打盘运输到施工现场，经现场架设后形成主缆，在工厂提前制造索股后运输到现场直接架设。

但阳宝山特大桥的施工便道陡峭，加上贵州山区雨雾天气较多，道路运输条件极差，预制好的索股由于索盘直径大，索股质量重，直接运到现场施工难度大。为此，项目部技术人员将目光转向一项悬索桥主缆施工技术——“空中纺线法”。

不同于以往需要在工厂提前预制的工法，“空中纺线法”是将成卷的钢丝运输到施工现场，利用卷扬机带动纺线机，将钢丝纺成一股股的钢丝束，最后加工成两根主缆。“就是将钢丝运输到施工现场，再‘集零为整’编成主缆。”项目经理杨博解释说。“‘空中纺线法’的成功应用，不仅能大大减小项目的运输压力，降低艰险山区悬索桥施工难度，同时还对满足未来超大跨径悬索桥建设需求和开拓悬索桥建设国际市场具有重要意义。”经过多次研究分析，杨博带领建设团队采用“空中纺线法”架设主大桥缆，清除交通不便这个“拦路虎”。

毫厘之争建设精品桥梁

为了尽快掌握“空中纺线法”施工的关键技术，从2017年主塔施工阶段开始，项目就启动了“空中纺线法”施工工艺的研发工作。“这项技术国内没有使用过，仅有的影像资料也是国外的，我们无法接触到关键核心部分的内容，无论是理论还是实操，都需要我们自己进一步摸索。”项目总工郭瑞说。在二公局的支持下，项目部成立了技术攻关小组，邀请国内外顶级的桥梁专家到现场进行技术指导，共同商定施工方案，对“空中纺线法”施工工艺进行全面攻关。

“主缆是悬索桥的生命线，阳宝山特大桥单根主缆长1113.4米，两根主缆由72根通长索股和4根背索组成，总重量近4600吨，主缆中心间距36米，由24128根钢丝组成，钢丝总长度约26200公里，可以绕地球半圈。”谈起主缆的属性，郭瑞几乎可以倒背如流。

2020年初，经过两年多的准备，项目开始对技术和作业人员进行“空中纺线法”施工培训。首先邀请国内顶级桥梁专家对项目技术人员进行理论指导，然后再对工人进行操作培训。“要让他们每一个人知道每一个步骤该做什么。大家全都是从‘零’开始，我们前后培训了近30场。为了让工人更好理解，大家还拿着麻绳、锚靴模具做绕丝模拟试验。”郭瑞说。

2020年5月，主缆试纺如期进行，尽管做了长时间的准备，但第一次实际操作却不太顺利。一方面是控制系统和设备调试不顺利，二公局自主研发的控制系统此前一直处于理论阶段，到了现场才发现系统匹配度需要进一步提高；另一方面是技术员和工人的实际操作水平较低，尽管理论知识已经了然于胸，但上了现场还是生疏。

为了更快地解决问题，技术专家、设备厂家、系统厂家、项目团队、各协作方全部驻扎到了施工现场，一旦出现问题，对应的人员立即解决。“最多的时候，现场驻扎技术人员有168人。”郭瑞回忆说。此外，项目部每天都进行施工功效分析，攻关小组蹲点协助调丝调索小分队，提高调丝效率，确保设备顺利运转。

2020年6月9日的突发事件至今令郭瑞记忆犹新。下午3点多，高速运行的卷扬机突然发出异响，使全体人员陡然紧张了起来。“停止纺线，停止纺线。”现场副经理仝增毅焦急的声音从讲机里传出来。很快，操作室里几个按钮的指示灯相继亮起，高速转动的左幅纺线轮瞬间停了下来。

机械部、现场管理部的技术人员迅速来到纺线场查找问题。“从外观看放线机没有损坏。但是当技术人员打开机壳，才发现动力轴有轻微变形。当时纺线效率已经提升到两天一股了，突发的故障给我们敲响了警钟，让我们时时刻刻都不能放松。”郭瑞说。

项目部连夜将动力轴送往贵阳厂家维修，同时召开专题会研究事故原因，最后发现是由于现场作业节奏不稳，卷扬机高速运转过程中出现急刹急停，引起巨大冲击力，导致动力轴变形。此后，项目部经过反复调整，规范操作流程，纺线得以顺利进行。

随着问题的解决，纺线效率也从一个月内三股逐步提升到一天一股。但杨博在意的不仅是速度，还有质量。钢丝成束的精度，即钢丝与钢丝之间的高差，是“空中纺线法”质量控制的要点。按照大桥施工监控的要求，钢丝与钢丝之间的高差要求控制在正负25毫米以内，但实际纺线过程中，项目部精细施工、严格控制，将高差控制在正负2毫米以内，钢丝纺线质量极大地高于标准。

推陈出新奋进科研路

“空中纺线法”在阳宝山特大桥的成功应用并不是一次国外工法的复制，而是一次不断推陈出新的创新。“我们目前就‘空中纺线法’已经申请了30余项专利，‘空中纺线法’也被中交集团、贵州省交通厅列为重点科研课题。”杨博介绍说。

施工集中控制系统是“空中纺线法”最核心的创新之一。这也是国内首次研发出“空中纺线法”的施工集中控制系统，可以对现场设备状态和运行过程实行实时有效监控。监控室里只需要1台电脑便可以直观看到现场纺线的速度和状态，只需要2名人员便可以控制现场8台纺线机、2台高速牵引卷扬机。

除了控制系统，项目部还发明了空中纺线回倒机组自动喷漆装置。该装置使用水溶漆代替手持自喷漆，在空中纺线主缆施工中节约了40万余元；改进便携式电动压接装置，由原来的手动操作改进为自动操作，减少了人员投入，提高了功效，节约了成本；改进止线器夹丝板位置，提高钢丝张力恢复平整度，缩短调丝时间，往返纺线时间由70分钟缩短至40分钟，极大增加纺线功效。

“我们不但要建好阳宝山特大桥，作为国内首次应用‘空中纺线法’的团队，我们还肩负着总结‘空中纺线法’施工工艺，补充完善国内主缆施工工法，制定‘空中纺线法’行业技术标准的任务。”杨博认为重任在肩，自我要求更高。在施工过程中，他要求团队每一个人都要思考如何改进工艺，鼓励每一个人都大胆创新。在他的鼓励下，项目生产管理部的员工都发表了至少一篇专业技术论文，这种创新精神也延续到了大桥施工的方方面面，推动着大桥的高质量建设。