科技创新担纲“幕后推手” 位于陕西省白水县的合铜高速公路水苏沟

位于陕西省白水县的合铜高速公路水苏沟大桥周围，沟壑纵横，绿意依然。
经半年策划、一年多施工，国庆前夕，随着桥面板铺设完成，中铁十四局三公司承建的国内高速公路最大跨度上承式钢桁梁——合（阳）铜（川）高速公路水苏沟大桥钢桁梁全部贯通。
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图为完成落梁的钢桁梁
施工现场， “孟祥乾科技创新工作室”11名成员紧紧相拥，欣喜之情溢于言表。四项发明专利，掌握了钢桁梁施工导梁、顶推、焊接、落梁、桥面板架设等六项关键技术，顶推、落梁误差3毫米，这是他们交出的最终答卷。
左右两幅钢桁梁横跨关中沟壑，每幅长240米，高约8米，最大跨度80米，重量约1200吨，相当于3列复兴号。
虽然工作室成员平均年龄仅33岁，但很多人有着钢桁梁顶推最大悬臂160米的黄大铁路黄河特大桥建设经验，该桥创新采用的“大跨度平行弦钢桁梁全悬臂多点同步顶推关键技术”被鉴定为国际领先科技成果。
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【科技创新担纲“幕后推手”】图为完成落梁的钢桁梁大桥全景
“虽然我们有着钢桁梁顶推的施工经验，但在国内高速公路领域， 80米跨度的钢桁梁为国内首例，无现成经验参考，难关只能一项项攻克。 ”科技创新工作室带头人、项目总工程师孟祥乾介绍。
与黄大铁路黄河特大桥不同，水苏沟大桥桥墩为50厘米厚的薄壁空心墩，最高达82米，足有27层楼高，为减少顶推过程中钢桁梁对桥墩的推力，他们采用步履式顶推施工工艺。 “就像躺在床上看手机时，手指不断向上均匀滑动页面一样， 40厘米一个循环，配合梁体与桥墩接触点的反力座，便能抵消墩柱的水平推力。 ”孟祥乾形象地比喻道。
但如果探出80米的“身子” ，钢桁梁自然下垂尺寸将达到60厘米，两墩之间的高差仅为40厘米。如何使悬臂80米的钢桁梁顺利“上位” ，是摆在建设者面前的第一个“拦路虎” 。
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图为完成落梁的钢桁梁鸟瞰
工作室团队参考以往经验，决定拼接48米长的高强钢导梁。常用导梁类似“米字格”上下对折，为减轻重量，他们通过受力分析，去掉了导梁侧面的竖杆，形同玩具“魔尺”样式。如此一来，与200吨的主梁相比，导梁重量仅为80吨，自然下垂尺寸为30厘米。 “无竖杆三角形桁架式钢导梁”也成为工作室第一项发明专利。
当钢桁梁顶推到第一个80米高墩后，为提供顶推作业平台，需将一个11.6米长、16吨重的“巨无霸”垫块提升到高墩上方，并塞进梁体下方。这样大吨位、高难度和高风险的操作，塔吊和吊车只能“望洋兴叹” 。
“能不能将千斤顶改造成‘辘轳’ ，安装在钢桁梁上，把垫块一点点提上来呢？”在深夜的一次研讨会上，工作室团队提出了这样大胆的设想。他们像串“糖葫芦”一样将三个千斤顶组合在一起，当大吨位千斤顶带动钢绞线提升40厘米后，另外两台千斤顶就会“锁”住钢绞线，通过电脑控制液压系统，自动形成循环，顺利将垫块提升到位， “钢垫梁提升设备”发明专利也被他们收入“囊中” 。
目前国内施工领域，最大架梁跨度为50米，对80米跨度的钢桁梁桥面板架设提出了挑战。 “既然不能竖跨，我们能不能将梁片横过来铺设呢？”在前期策划中，孟祥乾科技创新工作室团队提出了大胆的假设。
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