桥上汽车飞驰，桥下货轮穿行。5月27日，中交二航局参建的国家高速公路甬莞高速的最后节点工程——温州瓯江北口大桥建成通车。这是世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥，三座主塔巍然屹立，与奔流的江水交相辉映。

天青色的大桥钢桁梁紧密排列，状如钢铁巨龙，飞跃瓯江天堑。然而，这些总重量约8万吨的钢桁梁的施工，远非“搭积木”那么简单。如何在高空中完成它们的“拼接”，一系列挑战扑面而来。

“十八般武艺”的诞生

“红色代表边跨区域、蓝色代表塔区、粉红代表跨中区、浅绿色代表端部区域……”在中交二航局北口大桥四标项目总工郝聂冰的办公室里，一张钢桁梁吊装工艺图五颜六色，标注着密密麻麻的施工流程。

北口大桥上部结构主梁由110榀钢桁梁构成，总长度约2087米，最大吊装节段重1050吨。大桥“双层”的概念主要是对钢桁梁而言，相当于大桥建成后钢桁梁上层桥面跑高速，下层跑国道。

“钢桁梁全部采用船舶从扬州等地运到桥位，南岸边跨浅滩区水位较浅，船舶无法直抵现场，要在岸边搭设支架为钢梁提供滑移平台；北岸边跨位于陆地，钢梁需多次倒运；桥塔区域需对将多个节段钢梁拼接一体完成受力转换，跨中缆梁相交区主缆设计高度超过钢梁顶面，无法用常规方式吊装……”郝聂冰说。

针对重达千吨的钢桁梁节段吊装，项目团队研发建造了世界最大吊重能力的千吨级缆载吊机，将吊机骑跨在大桥两根主缆之上吊装钢梁。然而，有了大型设备并不意味着轻松自如，由于多塔连跨的特殊造型和不同施工环境，每个区域都需要不同的应对方案。

面对复杂工况，项目团队联合中交二航局技术中心、方案编制组，从2020年10月就启动方案编制工作，历时半年，召开视频会20余次，不分昼夜优化吊装细节。2021年5月，钢桁梁吊装方案通过专家评审，初步形成跨中缆梁相交区采用“千吨级缆载吊机+分体式缆载吊机”接力提升工艺；北边跨梁段采用“千吨级缆载吊机荡移卸船+滑移+模块车转运+分体式缆载吊机”等10多种工艺。

“这就像十八般武艺，但其中最复杂的要属大桥缆梁相交区施工。”郝聂冰说，在国内大部分悬索桥中，主缆大多高于桥面，但北口大桥南北两个跨中位置共有约300米区域的主缆位于钢桁梁顶面以下，这在国内极为罕见。

“这种设计考虑两个因素:一是大桥临近机场，主塔设计高度受限，实际平均高度139米；二是大桥下方需满足3万吨级货轮通航。桥塔不能太高，钢梁不能太低，结合大桥矢跨比、受力合理性等多种因素，便产生了缆梁相交区。”郝聂冰说。

钢桁梁之下的主缆垂坠成优美的弧线，然而看着美观做着难。“千吨级缆载吊机的提升千斤顶、行走机构等构件分别骑跨在两根主缆上，中间通过钢桁架连接，钢桁梁无法提升到超越钢桁架的高度，自然就无法提升到主缆以上。这就需要将钢梁提升到一定高度后，再安装分体式缆载吊机对钢梁进行接力，进而将钢梁提升到设计位置。”郝聂冰介绍说。

随着方案编制深入，一些外部条件发生变化。理论上采用分体式缆载吊机可以完成缆梁相交区全部吊装，但在项目前期调研中发现，受风电行业设备占用影响，市面上难以找到大型船舶，所能租到的千吨级运梁船的甲板和钢桁梁底部的留空高度，小于钢桁梁的吊具——托梁的高度。

托梁是分体式缆载吊机用来提升钢桁梁的关键承托装置，安装在钢桁梁底部。“船舶甲板和钢梁底部留空又不能太高，否则船舶运输有倾覆风险，这样托梁就难以在船上直接安装，只有在高空安装，经过反复综合考虑，我们最终采用千吨级缆载吊机将钢梁提升到临近主缆位置，再安装分体式缆载吊机，连接托梁进而实现接力提升。”郝聂冰解释道。

你方唱罢我登场

方案一定，北口大桥钢桁梁吊装紧锣密鼓展开。按照施工规划，首次钢桁梁吊装位置就在缆梁相交区。

2021年7月5日，晴空万里。在大桥南塔与中塔、中塔与北塔间两个跨中位置的缆梁相交区，两艘运梁船已抛锚就位。高空中的4台千吨级缆载吊机开始调试。

“叮铃铃！”一阵特殊的声响传到中交二航局项目生产副经理张平耳朵里，承担南塔中塔之间吊装任务的他循声望去，发现一颗小螺帽从大桥上方落在运输船上。他顿时一惊，迅速安排人员对吊机全面排查，对每个高强螺栓再次施拧。“那天我们加班检查一个晚上，幸好还只是试吊。”张平回忆道。

7月6日一大早，工人们就来到船上准备钢桁梁吊具挂钩和各项复查。“梁体提升将于8:40时准时开始！注意观测！”中交二航局四标项目负责人蒋建通过对讲机发出了指令。

“收到！缆载吊机指挥员请注意，液压泵站分5级加载，单个千斤顶每次加载50吨，南北主跨操作人员注意同步。”张平回应道。

“3,2,1……起吊！”随着吊机油缸启动，表盘数据稳步上升。每加载一级张平都会爬到钢桁梁上观察梁体状态。待加载到200吨时，吊机开始受力，张平带领工人们再次检查船舶甲板，并迅速排除所有起吊障碍物。吊机加载到1000吨时，船上钢梁开始脱空，被缓缓提起。当提升至10公分时张平立刻喊停加载，安排操作人员对吊机油泵、钢绞线卷线盘进行检查，并观测吊机和主缆变形情况。

45分钟后，当看着一千多吨的钢桁梁在吊机牵引下缓缓超越船头高度时，大伙的心情非常激动：终于稳了！

下一步，张平他们转乘小交通船迅速赶往南塔，结合测量人员观测的钢桁梁上下游高差变化，及时通知设备操作人员微调千斤顶力度。历经4个半小时持续吊装，钢桁梁提升至距离江面约50米高的位置。

“千吨级缆载吊机的使命算告一段落，但它们还要持续受力提着钢梁，下一步就该分体式缆载吊上场了！然而，这期间还有很关键工序，紧接着就是软吊带安装。”张平说，“软吊带是一种承载工具，类似钢丝绳，上方与主缆永久吊索连接，下方与钢桁梁吊耳连接。”

上下游共6根软吊带，单根长30米、重约1吨。要把软吊带挂到永久吊索上并不容易，需要工人沿着吊杆下去进行高空安装，风险极高。张平他们提前加工一套高空双爬梯，并在两个爬梯间搭设踏板，防止工人踩空。“这还不够，我们还给工人准备了双保险安全带和专用防坠器。”张平说。最终，历经2天半时间，软吊带全部挂设完成。

软吊带的挂设是为了承接钢桁梁的重量，进而为千吨级缆载吊机卸载转移和分体式缆载吊机安装做准备。“每一步都惊心动魄，一分一秒都在心里数着！”张平说。

当千吨级缆载吊机完成卸载并移开，分体式缆载吊机和托梁安装也摆上日程。“就像你方唱罢我登场，每一步衔接都不能卡壳。”张平说。

第一次安装托梁颇费周折。托梁通过船舶运抵桥位下方。“难点在于托梁要顺桥向安装，这就要求船舶横在江中摆放，那么就增加了船舶迎水面，受到更强的冲击力，姿态难以稳定。”张平回忆说，我们通过多种抛锚方式分析对比，添加辅助船助力等方式才稳住运输船。

7月13日，随着分体式缆载吊机将钢桁梁在原来高度基础上再提升15米，钢桁梁超越主缆达到设计位置，全桥首节钢桁梁成功吊装。“我们随身都带着打磨机、夹钳、绳子等工具，以备不时之需。”张平说，“比如永久吊索和钢桁梁的连接销轴，一旦手滑掉到江里，一方面会给过往船只带来致命威胁，另一方面要等到厂家再加工将贻误更多宝贵工期。”我们在销轴上专门增设安全防滑绳，确保了销轴不脱落。

首个吊装节段结束，温州当地遭遇台风侵袭，项目部将吊机设备迅速转移并固结。钢桁梁施工受台风影响停工时间近20天。而8月初扬州地区疫情反弹，导致钢桁梁无法运输，为项目再次带来挑战。然而，台风和疫情期间，项目部没有闲着，结合首次吊装经验得失，对托梁提升吊点、软吊带安装等细节全面优化，同时展开全桥其他梁段准备工作。 

经过大干快上，10月15日，大桥缆梁相交区32榀钢桁梁全部吊装完成，全桥最难的吊装环节被攻克。

“窗口刚接法”串珠成线

“窗口期来临，请做好第17至18号节段钢桁梁刚接准备工作，10月23日正式启动刚接……”2021年10月20日，项目部收到来自大桥线形监控单位的提示信息。

这个时间段，北口大桥钢桁梁吊装比例已近50%。所谓“刚接”，就是将相邻的两榀钢桁梁通过高强螺栓以及焊接的形式进行紧固连接，从而真正形成整体。

“为确保在台风区钢桁梁吊装后的稳定性，前期钢桁梁吊装时每两榀梁之间都要进行临时‘铰接’，就是在两榀梁之间焊接一套活动装置，通过销轴将两者相连，铰接装置保留了调位空间，待大桥合龙后将会割除。”项目部技术人员高鸿介绍说，“铰接”是“刚接”的基础。

全桥钢桁梁大多通过吊索悬吊在两根主缆上，在没有形成整体前，受到重力作用会有多种形态变化。“起初是向下垂坠的‘凹造型’，随着后续梁段增加，结合调位和刚接，会逐渐趋于平坦，最后钢梁吊装完成，将变成微微上拱的设计状态。”高鸿说，这其中“刚接”是关键。

北口大桥全桥包含110榀钢桁梁，面临台风环境，工期紧，任务重，线形控制复杂。传统钢桁梁悬索桥，是在全部梁段吊装完成后才能进行梁段刚接，且还要根据线形要求模拟压重，以确保钢桁梁成桥线形和内力，需耗费大量时间和人力、物力。如果按照传统方法，北口大桥施工将面临更大的调位难度和工期压力。

中交二航局项目团队提出“窗口刚接法”施工方案，就是一边吊梁一边固接梁段，确保钢桁梁吊装和刚接同时进行，形成流水作业面。“但具体从哪个位置开始接是有讲究的，我们联合监控单位全面监测大桥受力状况，通过软件分析，结合天气、温度等多种因素确定刚接的窗口期。”郝聂冰说。

全桥钢桁梁共有约47.3万套高强螺栓，每一个螺栓孔都要精准对位，差之毫厘，则谬以千里。“之所以选择10月23日开启刚接窗口期，就是因为通过计算分析认为在17-18号墩之间开始刚接，最有利于钢桁梁精确调位和精准栓接，花费的人力、物力也最小。”从第一次开启刚接到施工全过程，项目部精确选择后续刚接“窗口期”，确保每一时段钢桁梁吊装与刚接的顺畅接力，避免了一边吊一边等的情况出现。

2021年12月30日，随着南边跨合龙段钢桁梁精确吊装到位，北口大桥成功合龙，所有钢桁梁像是串珠一样形成一个整体。实践证明，通过“窗口刚接法”相比传统固接方法节省工期近1个月，同时减少钢桁梁吊装中的辅助措施，提高了安装效率。（杜才良）