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南京长江大桥展现靓丽风采
时间:2019-02-22 17:34:57 来源:人民网

  桥面板焊缝打磨。

  外棚架安装。
 

  点亮工程。
  

  喷砂除锈。
  

  玉兰花灯。
  

◆2019-02-22,沿着南京长江大桥,一列火车拉着7节车厢从江岸南边开向浦口区。同年12月29日,长江大桥公路桥也顺利通车。南京城里万人空巷,欢呼的人群涌向桥头。

◆2016年10月开始,南京对大桥整体封闭整修长达27个月。

◆2019-02-22,大桥恢复通车,整体提亮,焕发新风采。

南京长江大桥是我国第一座自行设计、施工的跨越长江天堑的公铁两用特大桥,已走过风雨五十载。

这次维修采用了哪些新工艺、新技术?历史文化如何与最新科技有机统一?

150分钟的天窗点

2000余米的防护架

◆铁路桥面和公路桥面构成的立体空间中,拆除的公路桥面相当于屋顶;

◆长达2030.3米、宽约21米的铁路防护棚架确保铁路运行安全。

飞跨的桥身,铮亮的骨架,沥青的路面。平静的外表下,大桥经历了一场脱胎换骨的改造。

自建成通车以来,公路桥日交通量已由当初的7000辆激增至7万辆,远远超过设计时1万辆的承载能力,通过大桥的超重车辆占总数40%以上。小修小补已难以提升桥面的耐久性和适用性,也难以改善铁路行车的安全性。

“这次大修最主要的内容,是拆除既有的陶粒混凝土行车道板及钢纵梁,改造为正交异性钢结构行车道板。”中铁大桥局南京长江大桥维修改造涉铁工程项目经理张武打了个比方,公路桥面和铁路桥面构成的立体空间中,这次整体拆除的公路桥面相当于是房屋的屋顶。

南京长江大桥桥高24米,约合8层楼,其下是每隔数分钟就通行一列火车的京沪铁路,再下面则是深不可测的滔滔江水。项目总工程师娄松介绍,为确保铁路运行安全,改造时设置了长达2030.3米、宽约21米的铁路防护棚架。

约2200吨型钢构件、2100立方米木板、30万个连接件……这样体量的防护棚架搭设及拆除本身,也完全位于交通大动脉的正上方。从安全角度来看,这不是悖论吗?

因此,防护棚架的搭设拆除必须在“天窗点”进行。“天窗点”指没有列车经过该区间、接触网等设备停电的时间段,仅周一至周四可有,且每天最多2个点。经充分论证协调,终于将每个封锁点时长争取到150分钟,但作业有效时间依然非常有限。

怎么办?项目部联合设计院研究了防护棚架整体模块搭设与拆除方法。就像乐高搭积木一样,将大量工序转至桥面安全空间内进行,大量工序可在“天窗点”外的时间准备。“这一方法在当前桥梁工程工厂化、预制化、模块化施工中发展已经比较成熟,但在国内防护棚架领域尚属于首次成功应用。”娄松介绍,计划9个月搭建好的防护棚架实际只用了6个月,拆除花了5个月,大幅缩短了工期。

39种小样实验配色

202块浮雕重新团聚

◆原料、配比层层试验,米黄色水刷石面层原样复出,力保修旧如旧;

◆3D打印,重新浇筑,“草原牧马”铸铁浮雕回归原位。

6月19日,修葺一新的南京长江大桥米黄色桥头堡正式亮相,既焕然一新,又原汁原味。

大桥桥头堡墙体的外立面,原本主要有米黄色的水刷石和青灰色的斩假石两种面层,后者主要位于门框、窗框和腰身线条位置。风吹雨淋、高频震动,让外立面出现了裂缝、空鼓、脱落,北堡85%以上的面层都需要修缮,曾经维修过一次的南堡外立面也有70%以上的损伤。

“米黄色的外立面是这次修缮重点之一,也是文保修复工程中最难的环节。”大桥维修改造文物标段E1段项目经理王浩说。

2014年,南京长江大桥整体被纳入不可移动的文物;今年,大桥又被列入全国首批工业遗产保护名录。大桥本身既是历史文物,也是南京城市地标,必须修旧如旧。

水刷石是上世纪60年代先进的外墙工艺,但新设计层出不穷,造水刷石、斩假石成了近乎失传的技艺。维修团队历时四五个月,换了39种小样,才最终试验出水刷石面层原貌的参数。

“首先是原材料不好找。”王浩介绍,水刷石的原料是石英砂、白水泥、中砂等。符合规格的石英砂较少见,最初想用白石子代替,并通过调整颜色、手工做旧的方式弥补,但是无法达到石英砂晶莹剔透的效果,耐久性也不佳。

山东、浙江、安徽……踏破铁鞋无觅处,却在不远的六合找到了合适的石英砂。原料齐了,配比又遇见了难题。水洗次数不同,效果也会迥异:不是颗粒较粗,就是颜色太白,或是太稀疏。维修人员根据大桥的档案、石子的粒径、颜色比例、水泥的颜色,就这样一次次制作着小样。

终于贴近原样了!真放到支墩上一看,却又是失望。原来,尺寸大小、场地的不同,也会造成视觉上的差异。最终,大家直接将实验场搬到了支墩,才解决了这一问题。

98块向日葵镂空浮雕,98块风景主题浮雕,6块工农兵浮雕,正桥两边栏杆上共计202块铸铁浮雕是那个时代的“刻印版”。特别是风景主题浮雕所展现的20种场景,体现了祖国山河风貌和当时社会建设的巨大成就,是珍贵的历史文物。

遗憾的是,一块护栏浮雕早年曾因车撞掉进长江。此后,这块浮雕的位置就一直用普通铁栏杆代替。“通过原始图纸比对、判断,缺失的一块铸铁浮雕是‘草原牧马’。”王浩介绍,技术专家选取现有浮雕中的“草原牧马”作为模板,通过3D扫描打印并重新浇筑。今年5月9日,这块新制作完成的浮雕成功被装上了大桥,在缺席27年之后回到了它的位置,重新出现在人们的视野中。

299束花灯愈加闪亮

三面红旗迎风飘扬

◆定制LED光源,照明强度提高10倍,整体能耗节约80%;

◆花中主灯、辅灯可任意组合开关灯,根据交通流量关闭主灯,又能降低20%电能消耗;

◆见光不见灯,三面红旗在光影艺术下动感飘扬,桥头堡上却不打一颗钉。

无论从空中俯瞰、桥上平视,还是从江面仰望,都能望见大桥上温柔皎洁的灯光。这299束含苞待放的玉兰花灯与大桥同龄,是周恩来总理亲自选定的造型,也是南京长江大桥的标志性元素。

“随着技术发展和出行要求提升,道路照明的标准已达到20勒克斯到30勒克斯。玉兰花灯照明强度仅在2勒克斯到3勒克斯。”南京市城管局路灯处总工办工程师王鹏展说,原有的漫反射照射方式,使大部分光线朝夜空散去。如何在保持“通电的文物”原貌的同时提高对路面的照明度?

路灯处试验了3种方案。王鹏展介绍,最简单易行的是在防撞护栏上安装灯具,但防撞系数会相应减弱。另一种颇具操作性的办法是在灯罩下方开一个透明的“天窗”,让光线透出来,但这会对灯体造成破坏。

最终,双管齐下。一方面将原有的钠灯替换为定制的LED光源,晶体结构让光主要向下照射;另一方面,在玉兰灯环形灯架下部内嵌LED光源模组作为辅助补光,远远望去,如同在戒指钻托上镶嵌的钻石那样通透闪耀,观赏性极强。

这样一来,不仅达到了道路照明的需求,还体现了节能环保的理念。全部花灯从原有总功率224千瓦降低至46.6千瓦,用电量节约80%左右。白玉兰中还隐藏了单灯控制技术,将每一朵花中的主灯、辅灯分为两组,实现任意组合的开关灯模式。例如上半夜或正常情况下两组全开,下半夜时根据交通流量关闭主灯,又能降低20%电能消耗。

一同亮起的,还有大桥的亮丽夜景。此次全新亮相的大桥灯光分布为“一线两面六节点”。“一线”即为一条动态的线形灯光犹如城市脉搏连接南北,通过控制实现光色的动态变幻。“两面”即为正桥上、下游的两个展示面。“六节点”则分别为南北岸的“工字堡”“工农兵雕像”和“桥头堡”,气势恢宏。

“桥头堡”上,三面红旗首次通过光影艺术呈现,实现了“迎风飘扬”。“静与动之间一字之差,对设计方和施工方却是极大的考验。桥头堡上不能打一颗钉子,还要做到见光不见灯。”王鹏展说。通过多次的现场试灯、程序调试,甄选出最适合的光色、最适宜的光束角和最适度的节奏变化,终于实现了“红旗飘扬”,在保持大桥建筑原有风貌的基础上赋予其新的时代特征。

■小贴士·行车

通车后,机动车道和非机动车道分开,机动车道双向共4条,两侧非机动车道各2米宽,电动车、行人可通行。

路面伸缩缝从50条减少为5条,提高了行车舒适性。

■小贴士·游览

旅行者可走非机动车道,仔细观赏玉兰花灯、浮雕等文化景观,也可以在南堡公园乘坐电梯到桥上参观;大桥景色最佳拍摄位置在桥头堡附近,可以拍到标志性建筑;周边自然和人文旅游资源丰富。

编辑:(编辑:zr)

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