65年了!新中国修建的第一座现代大桥,至今百万颗铆钉无松动
截至2020年年底,中国现代桥梁总数已超过100万座。
世界排名前10位的各类桥梁中,中国独占半壁江山:“世界第一高桥”北盘江大桥、“世界最大跨度公铁两用斜拉桥”沪苏通长江公铁大桥、“世界最长跨海大桥”港珠澳大桥……这些不断涌现的“世界第一”不断刷新着世界桥梁建设纪录。
中国现代桥梁为何能创造众多“世界第一”?
这一切的基础,还得从武汉长江大桥的建造说起。
武汉长江大桥
武汉长江大桥,是新中国成立后修建的第一座大桥。
刚刚过去的10月15日,正是它建成通车的65周年纪念日。
建造计划曾7次中断,终于造就中国现代桥梁开端
以前,武汉地区曾流传过这么一首民谣:“黄河水,长江桥,治不好,修不了。”说的,就是在长江建桥之难。
武汉长江大桥旧照
事实上,在武汉“修长江大桥”这件事,历史上曾被数次提起:
1906年,时任鄂督张之洞就上书提议,希望能在长江中建一座铁桥,把武汉和汉口连接起来。但由于当时财政不足,计划暂停;
1907年,建桥一事再被张之洞提起。勘察、选址、设计都做完了,但张之洞被调离武汉,修桥计划戛然而止;
1910年,美方相关人员向当时的湖广总督游说,重提修桥计划,因为财政紧张作罢;
1911年,修桥有经费了。时任清廷邮传部大臣盛宣怀向德国银行贷款100万美元专门用于武汉建设跨江大铁桥。可贷款批下来没多久,清朝成为历史,再次不了了之;
1913年,在詹天佑的支持下,国立北京大学(现北京大学)工科教授乔治·米勒(德国籍)带领夏昌炽、李文骥等13名土木门学生到武汉对长江大桥桥址进行初步勘测、设计,但也仅此而已;
1929年,修桥计划再一次被提起,同样因为耗资巨大,没了下文;
1935年,粤汉铁路即将全线建成通车,平汉、粤汉两路有必要在武汉连通。本来,计划在长江仿照南京铁路轮渡的形式连通两地,却因为两岸引桥工程困难,方案被迫搁置。
武汉长江大桥修建旧照
直到1949年9月,新中国成立之际,以李文骥、茅以升为代表的一批桥梁专家,递交了《筹建武汉纪念桥建议书》,武汉长江大桥终于正式提上日程。1953年4月,武汉大桥工程局正式成立,专门负责武汉长江大桥的筹建工作。
从筹备到建成,参与武汉长江大桥建设的苏联专家多达28人,我国相关技术人员有300多人,建桥工人最多一度达到13000人。
第一座现代桥梁,怎么建?
尽管有苏联桥梁专家参与、指导,但武汉长江大桥的修建工作,难度依旧不小,尤其是桥墩的建造。
按照以往的经验,建造桥墩,通常会用到“沉箱法”。
所谓沉箱,其实是一种专门用于在水位以下施工的“工具”,其形状往往根据施工要求有圆有方。沉箱底部有刃脚,更便于深入土层。
施工的时候,可借助输入的压缩空气防止河水渗入,工人们则进入沉箱内施工,将预定位置的泥土翻挖出来,使沉箱不断下沉,同时不断加筑混凝土等材料。等沉箱到达预定深度后,把工作空间填实,就是一个完美的“桥墩”。
现代气压沉箱示意图
但这个传统方法,在武汉长江大桥的建造上,却成了难题。
那个时候,沉箱施工的极限深度大约是35至40米。实际勘测时发现,武汉长江大桥的多个桥墩施工水深都接近40米。
要知道,沉箱施工,水下的工人们是要承担巨大风险的。比如,翻挖水下的碳质页岩很可能释出有害气体,导致沉箱工人中毒。
所以,苏联定制的“沉箱施工安全规则”中明确写着:水深达到35至40米,一个沉箱工人每天只能工作2小时。且在高压气室内的工作时间最多24分钟,并要在气闸内减压至少1小时才能出来。这对当时的工作效率产生了很大影响。
为了解决这个难题,苏联专家康坦斯丁·谢尔盖耶维奇·西林创新性地提出了一种新的施工方法:利用缆绳冲击钻机在预定位置钻孔,以便在深水急流中可以承受住一个直径较大的钢筋混凝土管柱圆筒。随后,向里面不断灌注混凝土,最后形成“桥墩”。
这个方法,一度成为当时世界上领先的深水筑墩“管桩钻孔法”。
武汉长江大桥落成通车
桥墩建好后,武汉长江大桥的后续建造工作相对就顺利多了。从1955年正式开工建设到1957年10月15日落成通车,仅用了两年时间。这个过程,也让我们学会了如何建造现代化的大型桥梁。
武汉长江大桥落成前夕,毛泽东曾向当时的大桥工程局副局长杨在田问了一个问题:“有苏联专家在这里,可以修这样的桥,现在如果没有苏联专家,可以修了吗?”
杨在田的回答是:“能修!”
在武汉长江大桥落成后,1960年,我们就自主建成了坐落于重庆的白沙沱大桥,和郑州黄河新桥。
这两个标志性工程,代表着我们掌握现代大型桥梁建造的开端。
武汉长江大桥
今年,是武汉长江大桥落成通车的第65周年。65年风雨,它先后经历了7次较大洪水、77次轮船碰撞的考验。
但从它最近一次的“体检报告”看,仍可做到——全桥无变位下沉,桥墩可承受万吨压力,可抵御8万立方米流量、3米流速的洪水,可抗8级以下地震和强力冲撞,24805吨钢梁、8个桥墩无弯曲变形,百万颗铆钉无松动。
大桥落成后,毛泽东曾为它题词:“一桥飞架南北,天堑变通途”。
武汉长江大桥,连接着,屹立着。