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出品 | 网易新闻 作者 | 须臾千秋，清华大学土木工程博士 在北京长安街西延线上，有这样一座桥，它是中国最宽钢桥梁，宽度是南京长江大桥的2.7倍；它横跨永定河，采用全焊接钢结构，总钢结构比鸟巢还要多3000吨；它采用了世界首创的“五跨双塔双索面斜拉钢构组合桥”结构，科技感十足，颜值也非常能打，这就是新首钢大桥。 （一）这是一座兼具工业和科技美感的大桥 随着城市规模的急剧扩大和城市功能的转型升级，曾经北京所倚重的高污染型轻重工业都被陆续搬离，这其中，首都钢铁集团就是一个典型的案例。 曾经的首钢坐落在北京正西面的石景山区，随着北京城市的扩张，其已被裹挟到了市区中间，对居民的生活造成了影响。2010年，首钢被整体搬迁到了河北曹妃甸，原来的8.63平方公里的厂址上建立了新首钢高端产业综合服务区，成为了高端制造业、商务、金融与文创产业的聚集区。 这是一次教科书级的产业转型。 （首钢的废弃炼钢设施） 新首钢大桥就位于新首钢高端产业综合服务区的大门口，它连接石景山区和门头沟区，全长1354米，其中主桥长639米，宽度达54.9米，为双向8车道，并设有非机动车道及人行道，主桥两侧还新增无障碍人行梯道。 两座钢塔分别高达124.93米和76.49米，为三维空间扭曲构造形态，而且倾斜角度并不一致，是一座兼具力与美的钢铁艺术品。一大一小的两座钢塔，远看像两个面对面坐着的人，脚抵着脚，手拉着钢索，各自用力向后拉伸，因而得名“和力之门”。 （新首钢大桥全貌） 对于普通市民来说，新首钢大桥最大的特别之处，就是它的外型。在近乎千篇一律的现代大桥中，新首钢大桥高矮错落的钢塔兼具工业与科技的美感，既让人一眼就能想到首钢昔日的工业辉煌，又与现代北京城的高科技风格能够很好地融合。 （摄影爱好者拍摄的新首钢大桥） 其实，将新首钢大桥修建成现在的模样，在技术上并非易事。 作为长安街的延伸，新首钢大桥的宽度必须与长安街保持一致，这使得新首钢大桥成为了中国最宽的桥梁。 长安街的建筑规格极高，必须能够允许超重型车辆的通行乃至飞机的起降，因此新首钢大桥的设计标准也极高。它全桥采用全焊接钢结构，钢结构总量达4.5万吨，甚至超过了国家体育馆鸟巢的4.2万吨用钢量。如此之大的重量对大桥地基承载力的要求极高，施工难度也与普通大桥不可同日而语。 （二）150毫米超厚钢结构，要焊接在一起并不容易 钢结构在建筑中并不罕见，施工技术也相对成熟，然而，像新首钢大桥这样超强承载力的钢结构，其施工难度绝非普通钢桥可比。 由于桥梁宽度大、载重高，施工所用的钢材厚度极为惊人，桥塔部分的钢板甚至达到了150毫米，这已经不是钢板，而是钢块。 要将这些钢板焊接在一起，用普通的焊接方式显然是不行的，必须采用特殊的超厚板焊接法，逐层进行焊接。 每次焊接，这些超厚钢板都会产生温度变形，随着旧焊点的逐渐冷却和新焊点的层层增加，这些微小的温度变形就会逐渐叠加，最终累积的误差会严重影响钢结构的施工质量，甚至导致结构两端无法完成拼接的麻烦事。 （超厚板焊接） 新首钢大桥施工三年来，工程部组织专家和技术人员，开展了科技创新和技术攻关，通过推进钢结构的工厂化、现代化、自动化生产，确保了杆件加工制造的精度。 此外，工程师和现场技术工人进行了大量的技术创新，特别是通过曲板加工、异形节段组焊等试验研究，全力攻克了150毫米超厚板焊接与变形控制难题。 （焊接变形的基本形式） 要消除和补偿钢结构的温度变形，不仅需要依靠精密的计算，更需要一线工程人员的实操技术以及极其严格的监理和验收标准。 在整座大桥的施工中，总共有150公里长的焊接作业任务。对于复杂的三维空间扭曲构造形态结构桥塔，工程师们采用三维扫描测量技术进行成品检测，实施数字化预拼装实现施工模拟，解决了钢塔空间曲线结构测量监控难度大的问题。 最终，在建设者们共同的努力下，这150公里的焊缝质量全部过硬，新首钢大桥实现了零误差贯通。 同时，新首钢大桥还是一座环保之桥。 由于大桥位于北京最繁华的长安街上，施工对于周边居民的影响很大，因此，参建单位必须尽力控制施工过程所产生的一切污染，不仅仅是粉尘、泥浆这些有形的污染，还有噪音、光照这些无形的污染。 施工所产生的污染是难以避免的，为了将污染控制在工地之内，施工单位斥巨资建造了封闭式总拼厂房和标准涂装厂房。在封闭厂房与外界的大气连通处，还安装了VOC除漆雾系统、除尘系统以及烟雾颗粒净化器，使大气污染和烟尘颗粒排放降到最低。 （三）新首钢高端产业区，一次教科书级的产业转型 伴随着新首钢大桥一同兴建的，是以首钢原主厂区为基础修建的总面积8.63平方公里的高端产业综合服务区。 这一空间主体单一，没有拆迁问题的困扰，因此能够做到成片的统一规划。未来首钢工业区将建设成为高端要素聚集、创新创意活跃、总部特征明显、生态环境优美的高端产业综合服务区。 事实上，包括北京在内的大部分中国大城市，在城市建设中所面临的问题都在于缺乏统一的规划。因为城市功能分区过于粗放，人们必须穿越整座城市才能上班、上学、生活与娱乐，凭空创造了许多的交通需求，造成大量的拥堵。 首钢产业园的改造，正是打破了这种旧有的不合理模式，在合理化功能布局的同时，还兼顾了生态与经济发展的平衡。在未来，大城市内的旧工厂会同首钢一样陆续向外搬迁，其原址的开发与利用是一个重要的课题。 这种整块的城区易于开发，土地价值高，如果开发好了，是能够产生极好的经济效果，甚至能够带动整座城市经济的。 结语 经过建设者上千个日夜的奋战，2019年8月，新首钢大桥钢梁实现零误差贯通，2019年9月29日，大桥正式通车。从此，“十里长街”变成真正意义上的“百里长街”，为京西地区承接中心城奠定良好的交通基础。 对普通市民来说，从桥西的冯村嘉园到桥东的古城南街的通勤时间将从原来的一个多小时缩短为半小时，便捷的非机动车道还带给了人们更多的短途出行选择，促进低碳环保的同时减轻了道路的拥堵。 桥上，市民可在观景平台眺望永定河莲石湖美景，桥下空间包括花园、广场、卫生间、母婴室等服务设施，届时也将向市民开放。 借势西长安街，一个全新的京西新中心即将呈现，京西产业升级、商务发展也将开启新进程。 |
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