美國大橋19米/秒倒塌，中國於峽谷中建大橋承受26米/秒風速

2016年11月15日，瀾滄江特大橋鋼管拱實現高精度合龍，一舉創下三項「世界第一」建橋紀錄：

瀾滄江特大橋採用「二次豎轉」工法施工，在世界建橋史上尚屬首次；

「二次豎轉」角度之和達130度，其豎轉角度在世界上最大；

同時，大橋單邊豎放重量達2500噸，此前國內最大豎放重量只有800噸，這也是世界橋樑施工之最。

（圖示將「豎轉角度世界之最」歸結在「二次豎轉」中）

瀾滄江特大橋地處雲貴高原西緣的V形深溝峽谷地帶，不僅橋樑中部風場與兩側坡面處的風場不一樣，而且橋位處風場也與大橋周邊風場存在著明顯的差異。所以，施工單位就必須對當地的氣候、風速、風向等情況做非常全面的測量，以掌握第一手數據資料。

除了要面對峽谷大風，施工人員還要面對各種地質災害。瀾滄江峽谷，屬亞熱帶河谷型濕潤氣候，夏秋多雨，春冬季乾燥，全年中6-10月份為雨季，雨季降水豐富，各類地質災害也時有發生。

面對複雜的環境，工程師們不得不建立了眾多現場風速測量點和天氣預測設施，同時還要結合肉眼天象觀測，積極排查地質災害點。在有了一年的施工經驗，以及氣象、地質、風速數據之後，施工才逐步進入正軌。

前面說了風場，峽谷的風不僅「變幻無常」，還很「強悍」。陣風強烈、頻繁，湍流強度大，非平穩特性突出，這對橋樑結構非常不利，山區橋樑風致振動響應明顯有別於其他地區的橋樑。

而且陡峭的山勢對流過的風還有加速作用，經過實地測量，瀾滄江特大橋全年季風時間佔一半以上，年平均風速12 .4m/s，相當於6級風，最大風速超過26 m/s，也就是10級風的水平。10級風是什麼概念呢？在平時這個風速已經可以拔起大樹，摧毀普通建造物了。更糟心的是，峽谷地帶風向還不定，難以捉摸。

風速過大會有什麼危害呢？這裡就以美國塔科馬海峽弔橋為例。該橋在建成通車後數個星期，橋面便開始出現上下擺動。在大橋建成4個月後，塔科馬海峽弔橋因大風引發的擺動而倒塌，倒塌時經過橋面的風速為19m/s。（當然，這也怪當時橋樑鋪的不夠厚）

這是對建成之後橋樑的影響，大風也給橋樑施工帶來很多麻煩。比如在吊裝鋼結構的過程中，大型鋼構建的結構越重，往往截面也越大，風阻也隨之水漲船高，空中行為不易受控制。大質量的兩片鋼構件空中一旦發生撞擊，不僅有可能損傷建築材料，還有可能對施工人員的生命安全造成威脅。

此外，橋面距水面270多米，加上是峽谷地帶，瀾滄江特大橋的施工中大多屬於高空作業，風險很高。

為了便於高空大風環境下施工，工程師們採用了鋼管混凝土結構。鋼管混凝土結構通俗的說就是先架設鋼結構，完成「框架」之後，向鋼管中填充混凝土，然後在鋼結構外側外包混凝土。

因為普通混凝土澆注是要搭建模板，高空施工搭建模板顯然不現實，所以鋼管混凝土既不用搭建模板，又可省去支模、拆模的工作，直接將混凝土往鋼管里澆注就可以了。

澆注混凝土後還需對其進行振搗，所謂的振搗就是用機器把混凝土中的氣泡排除，進行搗固，消除混凝土的蜂窩麻面等現象，這樣就使混凝土密實結合。

經過振搗混凝土會更加密實，抗壓強度會得到很大的提高。而且鋼管混凝土更適于振搗，對結構的影響比較小，非常適用於瀾滄江特大橋的施工。

難點三：施工場地過於有限

瀾滄江特大橋兩岸坡度大——大理岸坡角約60°，保山岸坡角約80°。大橋橋址及附近地質條件複雜、交通不便，施工場地狹窄，臨建數量大、平面布局困難，施工環境極為惡劣。因此，在幾乎沒有平地的情況下，要想完成施工，就必須要有非常之舉。

一種施工方案是整體豎轉方案。

「二次豎轉」：利用山體拼接鋼結構

二次豎轉方案相對於整體豎轉方案，最明顯的差別就是把原本縱向拼接的鋼結構分成兩段，把原本縱向直立的上半段鋼結構，放倒斜躺在大理岸和保山岸的山體上，這樣一來，就可以利用山體進行鋼結構的組裝拼接，大幅減少高空作業的工作量，增加了施工安全性。

（「二次豎轉」方案方便了鋼管組裝拼接）

而且依託山體進行組裝拼接鋼結構，也降低了對吊裝設備的需求，節約了施工成本。唯一美中不足的就是兩段鋼結構直接的連接鉸結構比較複雜，而且在將兩岸的鋼結構合攏的時候，每一條牽引繩索施加的力必須計算的非常精確。

難點四：二次豎轉130度、單邊豎放2500噸

瀾滄江特大橋在全球首次採用「二次豎轉」方案施工，而且二次豎轉角度之和達130度，豎轉角度為已知最大。同時，大橋單邊豎放重量達2500噸，也是世界橋樑施工之最。

在完成第一次豎轉之後，牽引索繼續牽引成形的半拱形鋼結構，然後繼續下放牽引索，並最終完成合龍形成拱形鋼結構支架。

豎轉需要精確的計算機控制技術。由於在此之前，國內最大大橋單邊豎放重量只有800噸，而瀾滄江特大橋的單邊豎放重量為2500噸，是目前世界已知的最大噸位，對牽引索動態同步控制難度大。

（豎轉過程中需要精確計算牽引索施加的牽引力）

而要實現對牽引索動態同步的精確控制，則有賴於計算機動態同步控制負角度豎轉系統。主計算機會對這些數據進行比較分析，計算出在拱形鋼結構的角度、壓力和位置發生變化的情況下，各條牽引索的受力變化，計算每一條牽引索需要施加多大的力。

結語

面對惡劣的施工環境，工程師們不畏艱險，見招拆招，以「二次豎轉」施工方案克服困難，不僅在橋樑建造史上創造了三項「世界第一」，還為打通中緬國際鐵路，實現中國國力向東南亞輻射發揮應有的作用。