武汉长江大桥60岁啦!我们扒一扒它曾经的“天马行空”

作者:jcmp      发布时间:2021-04-20      浏览量:0
在没有桥梁的状况下,水是天堑,阻拦人类的

在没有桥梁的状况下,水是天堑,阻拦人类的脚步。《说文解字》段玉裁注曰:“梁之字,用木跨水,今之桥也。”

对任何建筑学家而言,建筑的本性都是满足人的需求同时也与自然和谐相处,这就要求建筑兼具实用性与艺术性。具体到桥梁建筑而言,即人、水、桥的关系应该是亲密的,而非彼此隔绝于空间。

就这一点而言,武汉长江大桥为中国现代桥梁建筑开了个好头。

“一桥飞架南北,天堑变通途。” 今年10月,武汉长江大桥通车已整整60年。

自古跨江难

“有桥千程近,隔水咫尺遥”,在武汉修建一座长江大桥曾是多少代人的梦想。

在武汉长江大桥建成之前,除太平军曾于1852年和1853年先后在武汉三镇搭过三座浮桥以外,6000多公里的长江上,从来没有一座真正的桥梁。

当时,粤汉铁路的修建人、“中国近代工程之父”詹天佑,也参与到建桥计划中。1912年,他被聘为粤汉铁路会办兼总工程师。次年,牵头设计长江大桥图纸,还进行了实地选址测量。

在詹天佑的设想里,武汉长江大桥是应当位于蛇山与龟山之间的一座铁桥,桥两边是呈几何形状的拉索,桥上有两条火车路、两条电车路、两条马车路及两条人行路。 这是历史上第一张武汉长江大桥设计图,其选址就是现今武汉长江大桥修筑地点。但由于当时政府财力有限,图纸设计完工后并没有投入建设。1919年,这位伟大的工程师病故,大桥设计也就此尘封。

詹天佑设计的长江大桥。

同样是1919年,孙中山在《建国方略》之实业计划中如此设想,“武汉者,指武昌、汉阳、汉口三市而言。于汉水口以桥或隧道,联络武昌、汉口、汉阳三城为一市”。

在当时的孙中山看来,武汉既是铁路中心,也是商业中心。 汉阳有中国最大之铁厂,汉口有很多新式工业,而武昌则有大纱厂,此外,汉口更为中国中部、西部之贸易中心,又为茶叶大市场。

孙中山写下如此期望:“所以为武汉将来立计划,必须定一规模,略如纽约、伦敦之大。”

尽管理想如此美好,而在当时政局纷乱,这样的宏伟规划还未来得及付诸实践就被现实因素阻碍,最终胎死腹中。

此后数十年,长江大桥的修建被零星提过数次。

1930年,一个叫华德尔的美国桥梁专家建议国民党政府进行筹建工作,国民党政府派人在长江上钻了几个孔,之后便了无声息。

1935年,钱塘江大桥工程处进行武汉长江大桥桥址测量钻探,并请苏联驻华莫利纳德森工程顾问团合作拟定建桥计划。次年,钱塘江桥梁工程处又着手进行筹建工作,为了募集资金,还曾拟定了过桥收费、分期还本付息的办法,但仍然刺激不了豪绅权贵们的投资兴趣,筹建工作不了了之。

1946年与1947年,长江大桥筹建工作又先后进行了两次,同样没有结果。

对当时的中国而言,长江建桥困难重重,难度堪比黄河治水。

1956年8月,武汉长江大桥架设第一孔钢梁。

建桥“梦之队”

“曾经沧海千层浪,敢架江河万里桥。”新中国成立之后,在优先发展重工业的背景下,建造长江大桥一事被重新提上日程。

1950年初,中央人民政府指示铁道部着手筹备武汉长江大桥的建设工作,并成立“武汉大桥测量钻探队”,开始大桥的筹建工作。

这期间,从大桥的桥址线到桥式、净空、建桥材料再到桥头堡的设计,都进行了反复论证和试验。以大桥的选址工作为例,前前后后经历了八个方案。

筹建工作一共开展了五年,要知道,武汉长江大桥一共才花费2年零1个月建成,筹备时间远超于建造时间。

原因也不难理解,除了技术难度大,彼时新中国刚从战争的悲怆中走出,百废待兴,一座能开创历史先河的大桥承载了太多期待,这也让工程师们愈发兴奋和谨慎。

长江大桥的筹建还一直牵动着中共中央、政务院高层。毛泽东主席曾三次莅临工地现场,从查勘大桥选址到桥身选用颜色,都一一过问,并在此留下了脍炙人口的诗篇《水调歌头·游泳》;周恩来总理则亲自审定大桥建设、施工以及美术方案等。所有待遇都是“国家级”。

曾参与武汉长江大桥设计施工的桥梁专家、中国工程院院士方秦汉曾回忆道: “当时可以说是举全国之力修建武汉长江大桥,召集了最优秀的专家,调动了全国最先进的设备。”

1955年,国家成立武汉长江大桥技术顾问委员会,著名桥梁专家茅以升担任主任一职,委员则包含了当时国内行业精英,有桥梁建筑专家罗英、土木工程专家陶述曾、桥梁工程与力学专家李国豪、结构力学和工程教育专家张维、建筑学家梁思成等,阵容堪称“梦之队”。

为了更好地修成武汉长江大桥,铁道部还请来了苏联桥梁专家以提供技术指导。

苏联派遣了28位桥梁专家组成的专家组,支援武汉长江大桥的建设。 当时的组长名为康斯坦丁·谢尔盖耶维奇·西林,中国人民亲切地称他为“西林”。

武汉长江大桥在设计阶段曾遇到了严重的困难——传统的气压沉箱法无法用于施工。

气压沉箱法曾是桥梁建设界惯用的桥墩施工方法,即在沉箱底部设置一个高气密性的工作室,通过气压自动调节装置防止地下水渗入,施工人员可以在无水的工作室内施工。但是,面对水深流急的长江,初步设计的气压沉箱桥墩建设基础方案根本行不通。

长江的地质情况复杂,岩面不平,且这种技术需要工人深入40米的江底作业,很容易因气压和水压变化而呼吸困难,甚至出现氮麻醉现象。更糟糕的是,在这种方案下,每个工人一天只能工作2小时,工作效率有局限。

关键时刻,西林提出了世界桥梁史上从未出现过的全新方案——大型管柱钻孔法。 所谓大型管柱钻孔法,就是将空心管柱打入河床岩面,并在岩面上钻孔,在孔内灌注混凝土,使其牢牢插结在岩石内,然后在上面修筑承台及墩身。

为了保障新技术方法切实可用,两国技术人员紧密合作,前后实验一年多,共同将这个提议变为现实。

据中铁大桥局原副总工程师王昌骅回忆说,为达到最优效果,单为钻机选择钻头就前后更改了8次方案。目前武汉长江大桥上共有8个厚实粗壮的正桥桥墩,除7号墩外,都是用管柱钻孔法修建而成的。当时,也正是因为这一世界最先进的施工工艺,武汉长江大桥原计划4年零1个月完工,结果提前2年完成。

武汉长江大桥的修建,也铸就了两国技术人员的友谊。现在,武汉长江大桥桥头堡的四面纪念碑上,还可以看到铜字所铸西林等28名苏联专家的名字。

1957年10月15日,武汉长江大桥建成通车。

“25号方案”

在为武汉长江大桥挑选美术方案时,铁道部大桥工程局(现中铁大桥局)曾面向全国征集设计方案。当时,共有25个方案入选,并在中南海怀仁堂展出,最终周恩来总理选中了性价比最高的第25号方案。

“25号方案”出自设计新人——唐寰澄之手。 唐寰澄时年28岁,是茅以升所创立的中国桥梁公司武汉分公司的结构工程师,长江大桥设计方案是他首次参与美术设计。在苏联专家的鼓励和支持下,他将设计方案送审,排在全部方案的最后一位,即第25号。

当时苏联专家主张俄式建筑风格,但政务院对此提出异议,主张大桥外观设计应体现中国自己的风格。

为既体现民族风格,又具现代美感,唐寰澄舍弃了庞大繁复的结构,又分别融合了东西方视觉元素。在唐寰澄的设计里,武汉长江大桥的桥头堡建筑设计借鉴了清代黄鹤楼“攒尖顶亭式”建筑风格,此外,桥头堡小格大窗的设计灵感来自西方教堂的铁艺花窗,并配合宫廷吊灯、庄严的大理石贴面,营造一种神圣美感。

1957年10月,武汉长江大桥建成通车,大桥两岸举行了隆重的通车典礼。

武汉长江大桥建成通车的那天清晨,整个城市都浸沉在浓厚的节日气氛里。

建成后的武汉长江大桥是一座公铁两用桥,主梁采用钢桁架形式,适合双层行驶。主桥共有8个桥墩,由三联连续梁桥组成,每联3孔,每孔128米。三座比例协调的连续梁桥串联起来统一和谐,主梁钢桁架均衡稳定,又形成交错的韵律增添动感。

中国人爱讲寓意,大桥两侧的护栏图案全部采用花、鸟、虫、鱼等具象动物和各类植物作为素材,表达各种吉祥美好的象征意义。

譬如“富贵万代”由牡丹花和蔓草卷组成,意为富贵多子;“喜鹊登梅”由两只喜鹊和众多梅花构成,则源于“喜鹊登梅,喜上眉(梅)梢”说法;而“梅花与鹿”中,五瓣梅花分别比喻“福、禄、寿、喜、财”,鹿则借“陆”、“禄”之谐音,寓意六六大顺、高官厚禄。

大桥通车后,社会经济效益十分巨大,仅通车的前5年运输量就达8000多万吨。 大桥通车前,一列铁路货车车厢经轮渡过江,最快也需5个多小时。大桥通车后,货运费大大减少。随着国民经济的不断发展,大桥的通过量也不断增加,直接或间接的经济效益更难以计数,在国民经济建设中发挥了无可替代的作用。

2013年5月3日,武汉长江大桥成为第七批全国重点文物保护单位,并入选新中国成立60周年“百项经典暨精品工程”。

在大桥建成六十周年之际,2017年武汉马拉松特意将武汉长江大桥段规划入路线,吸引了约12.2万人报名参加,最终2.2万人成功入选。赛事当天,尽管下着小雨,数万马拉松选手的热情依旧不减。

2017年4月9日,马拉松选手在武汉长江大桥上奔跑。

时代的象征

武汉长江大桥建成后,曾吸引了包括联邦德国总理科尔、前日本首相中曾根康弘在内的100多位国家的元首前来一睹风采,并凭借征服天堑的气势和领先世界的技术,成为时代与城市的象征。

尽管武汉长江大桥让中国风光无限,但建国初期中国的桥梁设计与建设水平仍然落后。

以1959年建成的湖南黄湖港桥为例,主跨50米,是当时国内跨径最大的石拱桥。

形成鲜明对比的是,在同一时期,欧洲已建成主跨185米的大跨径钢箱梁桥(德国杜易兹桥Deutzer Bridge),主跨260米的大跨径斜拉桥(德国西奥特-霍义斯桥Theodor Heuss Bridge);美国已建成跨度1280米的金门大桥。

也正是通过这一时期的技术对比,国人认识到追求桥梁品质和美学的重要性。

在武汉长江大桥的建设经验基础之上,1968年,由我国独立主持设计施工的南京长江大桥落成,该桥位于南京市鼓楼区下关和浦口区桥北之间,上层为公路桥,长4589米,下层为双轨复线铁路桥,全长6772米。

南京长江大桥开创了中国自力更生建设大型桥梁的新纪元,更被称作“争气桥”。

其后,中国改革开放三十年,中国的桥梁设计与建设技术则进入了“黄金三十年”。一系列桥梁世界纪录被中国打破:1982年世界最大跨度的铁路斜腿钢架桥——主跨176米的四川安康桥落成;1997年主跨590米的上海徐浦大桥落成;2005年跨径1490米的润扬大桥落成;2008年世界最长的跨海大桥杭州湾跨海大桥落成……

回望历史,整个长江上已建起80多座大桥,技术工艺也与60年前的武汉长江大桥有天壤之别。

2011年,南京大胜关长江大桥通车,它是世界首座六线铁路大桥,是京沪高铁和沪汉蓉铁路跨越长江的通道。桥全长9.273公里,正桥长1.615公里,采用大量新材料、新结构、新设备、新工艺,设计支座最大反力达18000吨,是当时世界设计荷载最大的高速铁路桥,并荣获桥梁界的诺贝尔奖——“乔治·理查德森奖”。

随着中国桥梁设计与建设技术的发展,我国累计勘查、建造两千多座特大型桥梁,并从内河跨向海洋、从国内走向了国外,不仅实现了桥梁跨度的连续突破,更是带来工艺、技术等方面的革新。

近5年来,全球超过一半的大跨度桥梁都出现在中国,世界主跨径排名前十的斜拉桥、悬索桥、跨海大桥中,我国分别占据了7座、6座、6座。“最长、最高、最大、最快”,这样的中国纪录,不断被写进世界桥梁史。

在世界桥梁界流传这样一句话:世界桥梁建设20世纪70年代以前看欧美,90年代看日本,21世纪则看中国。

武汉长江大桥建成六十周年,为建造武汉长江大桥而成立的中铁大桥局已经成为世界上设计、建造大桥最多的公司,而“中国桥梁”也成了代表中国综合实力的一张亮丽名片。