三元桥43小时换新桥

这几天，一段北京三元桥“旧桥变新桥”43小时完成换梁的延时摄影视频在YouTube火速升温，播放量超过120万，引起全球网友广泛关注。73秒的视频还原了三元桥拆旧换新的全过程，如工蚁般紧张作战的施工人员，瞬间万变的桥面景观，新桥铺就交通恢复时的酣畅淋漓，莫不让人叹为观止。这段视频传出去后国内外网友被这种逆天速度震惊，纷纷动手留言。一位美国网友说“纽约的帝国大厦也只花了1年零1个月的时间就建成了。在现在这个时间就是金钱的时代，我们应该好好做规划。”网友Benny说：“全世界都对中国刮目相看，给中国在基建上的质量和高效点赞。”国内网友的点评更多地透出了自豪和自信。网友“老帽儿”说：“我记得2006年北京西直门换梁的时候交通管制了56个小时，这次三元桥大修速度快了不少啊！”网友Plorf留言道，“印象非常深刻。很棒的工程。43个小时，这是中国和世界的骄傲！”相比中国速度，不少外国网友在咋舌之余也不惜“自黑”。“这在我们这儿至少得花5年”、“在美国，这要花20年”、“在我们国家要3个总统任期才能完成。”

三元桥，建成于1984年，地处北京东北三环，是连接三环路、京顺路和机场高速的立交桥。2003年，为了适应不断增加的交通量，三元桥从最初设计的3上3下调整为5上5下的交通模式，这也为三元桥的病害埋下了安全隐患。2014年，自然老化和长期超负荷荷载的三元桥在“体检”过程中被诊断为不合格，桥梁出现下挠现象，且主梁刚度下降27%。为了确保安全，三元桥被市政府纳入大修计划。此次动了大手术的三元桥一改羸弱的身躯，换上强壮的钢箱梁，未来它将继续记录北京的城市变化，这个期限将是一百年。

此次三元桥换梁工程是在北京交通最繁忙的地段，花费最短的时间，一次性驮起了最重的新梁，把对交通的影响降低到了最小。北京市交通委总结说，在一个周末完成桥梁更新，彻底解决了在特大城市交通咽喉地段桥梁更新与城市交通的工期矛盾，在大城市重要交通节点上一次性完成大型桥梁的整体置换架设，这在国内尚属首次、在国际上技术领先。

看看国外网友的留言吧：“在英国需要5年计划时间，再加上3000%的超支费用——比如新建的苏格兰议会大楼群。”“在我的祖国菲律宾，一整个总统任期才能造一半，更不要提其中的一些回扣钱。”“在印尼需要43个星期决定给官员们多少钱，然后再花4年完工。”“在法国，一般建20%，剩下的两年或五年以后再说。”“我们国家则要3个总统任期才能完成。”

计划一天实际一天半

11月15日11点30分左右，随着总重1300余吨的新梁整体进入指定位置，北京三元桥“换梁疗伤”获得成功。“这次换梁过程用了36小时，而我国此前同样应用该技术的北京市昌平西关环岛桥梁改造总体时112小时。”三元桥改造工程项目总工程师卢九章表示，“本次桥梁整体置换是国内首次在城区交通节点应用此项技术”。

在三元桥大修之前，交管部门曾经给出了这样的数据：日均车流量达20.6万辆，高峰时每小时1.3万辆车从桥上驶过，共有48条公交线路经过，日均搭乘72.7万人次。给这样的桥梁“动手术”，用传统工法换梁对交通影响长达几个月，显然不符合要求。

“专家反复研究论证，最终决定采用整体置换技术。只需将工厂预制好的钢梁运抵现场再拼装为一个整体，最后阶段实施整体置换，这大大地缩短了断路时间。”卢九章介绍，在11次修改施工方案后，桥梁整体置换时间预计为24小时，争取实现“一日之内旧桥变新桥”。

11月13日23时，三元桥换梁工程按计划启动。原本置换过程分为拆旧换新、桥面施工、收尾工程三个部分，旧桥主梁被切割后，通过两台千吨级“驮运架一体机”整体驮出，新梁可以同时由这种机器驮入预定位置，在最短时间内实现“整体置换”。然而，和患顽疾动手术一样，有些症状非要等“开了刀”才会暴露出来。

“工程开启前，我们给三元桥做了详细体检。但工程不可能没有一点偏差，不可预见的东西太多，这个桥经过长期超负荷运营，等切开后发现中央旧梁状况比预想的要差很多，”卢九章说。

按原计划，施工方将旧梁拆成边跨和中跨，前者直接分成9片用吊车运离，后者分内外环两幅整体驮走，整个过程控制在五六个小时内。 11月14日凌晨，拆除中央旧梁的驮梁车缓慢顶起中跨。这块桥板因常年重压，已变成“V”形。驮梁车由神驼一号和二号并排组成，每一辆从外面看都是“平板车”上拉着6个千斤顶，上面再加上一根宽60厘米、长近50米的平衡梁。每一次驮运物接触的就是平衡梁。很快路政人员发现中跨并未按照预想被顶起。

两辆驮车相距5米，V形梁应该两头升得快，中间略慢，而事实却相反，旧梁中部最高处升高了30厘米，而两端升高最低处不足3厘米。卢九章介绍，此时中跨中部已经出现裂缝，就像门框的合叶一样，如果硬拽顶升，旧梁会左右摇摆，极端状态下中跨甚至会从中间碎裂，像夹三明治一样，把驮梁车夹成馅儿。此时如果仍按原计划，不仅新梁没办法快速驮运，而且还可能出安全事故。在此情况下现场领导当机立断启动预案——把旧梁就地破拆，分段运走。这样的调整增加了大量的时间，新桥入位只能顺延。

旧桥切块新桥用导航

旧梁一共被拆成27块吊离，这些巨大而结实的混凝土块是怎么切的，卢九章介绍，内环顺桥向切了4刀，横桥向切了2刀，分成15块；外环顺桥向切3刀，横桥向切了2刀，分成12块，每一块重量都不同，最轻的75吨，最沉的139吨。

旧梁切完了，怎么运也是有讲究的，因为中跨全凭桥墩支撑，算是“悬浮”在空中，哪哪儿都不靠，挪走一块后必须保证其余梁不垮不塌。第一片被吊离的为内环东南角，最后一片吊离的是外环西北角，其中最后两片调离切割前，都提前用吊车吊着，防止切开时发生意外。

“整体置换”提高了效率，但难点在于精确测控，要将54.9米长、44.8米宽的钢梁整体“挪移”到原桥墩台上去，落下去的瞬间精度控制必须在20毫米之内。卢九章介绍，在新桥梁进入预定位置后，经初步测量，误差控制在了9毫米之内。

钢梁整体“挪移”到原桥墩台上，只有9毫米误差是如何做到的，卢九章认为，这里面有很多高科技作为保障。驮梁车相当于一把巨型手术刀，旧梁吊离、新梁到位全都依靠它的精准操作。在三元桥换梁工程中，使用了两台驮梁车，靠一根连接在车头部位的电缆实现动作一致。

为了桥梁的精准定位，卢九章说，“一上一下”两种定位至关重要，“天上用北斗进行定位，车上用光电导航进行纠偏。这样的双重保障可以确保新梁就位时精度控制在理想范围内。”

驮梁车自重216吨，长50米，宽5米，光轮胎就有96只，最大顶升行程1400毫米，总体起升能力2200吨，行驶速度最高为每分钟6米，车辆可实现原地360度转向。虽然就1名驾驶员，但全程有20余人护航。在卢九章看来，“我们把入位速度降到了最低，让精准有了进一步的保障”。

国产“神驼”立下大功

完成这次三元桥大修任务的关键“功臣”是具有“神驼”美称的国产驮梁车，它是集机械、电子、液压技术为一体的大型现代化设备，在北京昌平“出生”。担任此次驮梁、换梁重任的两台千吨级驮运一体机，一体机全长50米，宽5米，共有轮胎96只，每个车轮高达1.73米，相当于成年男性的高度。车内没有方向盘，只有类似电脑系统的操控台，在驮桥过程中，使用到了北斗定位仪、视频定位仪、红外线定位等多种设备实现精准作业。

“神驮”的诞生要追溯到2011年北京西关环岛那次桥梁大修前夕，交通部门决定采用新工法最大限度减少断路时间，大家首先想到的是美国人创造的SPMT (（自行式运输机械），当时有关部门想花三四千万去买外美国的运输车，但有专家支持自行研发“驮梁车”，而且要在SPMT的基础上创新，“和美国不同的是，我他们的驮梁车不是一体的，我们决定要独立研发制造一体的，也就是在拖车上加永久性千斤顶。”卢九章介绍。最终他们用九个月就造出了国产“神驼”，整体可靠性更好，且有一定的可拆卸灵活性，符合白天上高速路行驶的能力，转运也相对方便，外国产品不具备这个能力。而价格方面，不算后期服务费之类，也至少比美国同类产品便宜二分之一。有了中国产的这个驮运架一体机为强劲对手，美国的SPMT虽然积极来我国推销，但始终难以打入中国的市场。

卢九章表示，其实，国外发达国家在2000年以后，就相继开展了桥梁快速施工技术的研究和应用。国外多家世界著名大型机械制造商依托其强大的研发和生产能力，在SPMT的基础上，研发大型专用驮运设备，进行了多座桥梁的改造工程，欧美各国应用日很广，尤以美国应用最多，至2011年底他们已完成100多座桥的施工。

随着国家大规模建设高峰的过去，桥梁改造将迎来高峰，中国的“神驼”创造了奇迹，为桥梁的改造提供了新思路和解决途径，是个划时代的作品，这种做法在北京的成功应用和推广将对全国具有示范作用。

来源：北京晚报-北晚新视觉网  作者：蔡文清