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  • 中國橋梁的2007-2020

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    以下內容節選


    自21世紀第一個10年前后,中國的現代化橋梁建設以中國快速增長的經濟需求為背景,在歷經幾代中國橋梁人的努力積淀之后,厚積薄發,漸成展示中國發展的一個眩目的窗口。

     

    一  50歲的橋和51座橋

    2007年9月23日,中央人民廣播電臺聯合湖北楚天廣播電臺、湖北門戶網站荊楚網在武漢做了一場直播。正值秋分時令,素有“火爐城市”之稱的江城武漢開始進入一年之中最舒適的季節,暑熱已漸消退,天高江澄,云淡氣清,是人們愿意走出家門進行戶外活動的時節。直播現場設在漢陽龜山腳下的中鐵大橋局院內,背景是形似人民大會堂、有五十多年歷史的武漢市文物保護單位——大橋局辦公大樓。

    恰逢周日,白天搭臺時就引來許多路人和周邊居民的圍觀。傍晚,天空飄起細雨,距離直播開始還有不到兩個小時的時間,直播人員用雨披遮住設備,自己則在雨里淋著;身著紅色T恤的工作人員在場地內輕快地穿梭忙碌;演員們悉數到場,或在化妝或在默背臺詞;大部分受邀觀眾已入場就座,許多聞訊而來的市民只能在院內的空地和院外的路邊擠站著。是的,有演員有觀眾,將要開始直播的是一臺晚會,準確地說是一臺生日晚會。現場所有的人,不分年紀不論身份,臉上都洋溢著喜悅和自豪,他們是來為一座橋梁祝壽的。這座橋叫“武漢長江大橋”,這臺直播的晚會叫“橋之夢”。18時30分,直播于晚會開始前半小時啟動。全世界都開始傾聽。雨住,天邊升起一道彩虹。

    2007年10月15日是武漢長江大橋通車50周年紀念日,各類紀念活動從年初起就開始在社會各界醞釀、策劃,這臺“橋之夢”將系列活動推向了第一個高潮。50歲的武漢長江大橋因為橋墩遭遇數十次的船只沖撞而毫發無損,因為歷經半個世紀的風雨和超載負重依然偉岸康健,而被稱為“橋堅強”。這座舉全國之力興建、曾令全體中國人為之自豪的大橋一直是武漢人心中的至愛和驕傲。“橋之夢”晚會上,66歲的評書藝術家何祚歡表演的湖北評書,充分表達了武漢人對大橋的熱愛,贏得了現場觀眾的陣陣掌聲。他說:“在武漢人心目中,大橋是一份激情。在上邊走過的,沒在上邊走過的,接近它或漫步于它身畔時,都能激起許多的懷想。”何祚歡是土生土長的武漢人,他的創作表演一向以“緊貼老百姓的喜聞樂見、喜怒哀樂”受到聽眾的歡迎。

    人們熱愛大橋是因為大橋便利了自己的出行,成為大家日常生活中不可或缺的一部分,更因為大橋不僅改善一片區域的交通狀況,還在更大范圍內促進地方和國家的經濟發展。武漢長江大橋竣工前的1957年9月6日傍晚,毛澤東主席在大橋局領導楊在田、杜景云等的陪同下再次視察武漢長江大橋,從漢陽岸往武昌方向邊走邊問:

    “有蘇聯專家在這里可修這樣的橋,現在如果沒有蘇聯專家可以修了嗎?”

    “可以修了。”楊在田回答。

    “可以修了嗎?”毛澤東重復問了一句。

    “能修。我們已經有了很大的提高。”楊在田肯定地回答。

    毛澤東高興了,說:“將來在長江上修二十座、三十座,黃河上修幾十座,到處都能走。”

    半個世紀過去,長江上已經有了多少座大橋?歷史就是這么善解人意,在萬里長江第一橋50歲生日的當月,第51座長江大橋通車。

    長江,自青藏高原唐古拉山的各拉丹東峰沽沽生成,一路曲折向東,到上海吳淞口入海,流經十一個省、市、自治區,總長度達6397公里。長江源頭叫沱沱河,在青海省的玉樹藏族自治州治多縣西部的囊極巴隴與當曲匯合后被改稱通天河,通天河流經青海省治多縣、曲麻萊縣、稱多縣、玉樹市四個縣市,自青海省玉樹州的玉樹市區結古鎮西巴塘河口起,再次更名,叫金沙江,金沙江繼續奔流2300公里后在四川宜賓接納岷江,形成合江口,又叫“三江口”,自此始稱“長江”。因而,狹義上人們常說的“長江”,就是指自宜賓合江口至上海吳淞口的“長江”。如果我們遵循這個慣常認識,2007年10月28日通車的重慶涪陵李渡長江大橋恰恰是第51座長江大橋。

    李渡長江大橋是一座雙塔雙索面混凝土梁斜拉橋,橋長882米,主跨398米。兩座H型混凝土橋塔摯起的白色斜拉索在江面上如高高展開的四幅巨扇,與兩岸的青山呼應出全新的景致。作為三峽庫區一座新建的跨江橋梁,后來證明,李渡長江大橋對擴大涪陵城市骨架,完善城市功能,帶動涪陵經濟社會及城市發展起到重要作用,有效促進了三峽庫區城鄉的統籌發展。但當時,除了當地媒體的報道外,僅新華網發了一則200余字的消息,這座趕著來為“大哥”祝壽的“小弟弟”李渡長江大橋的通車并未引起人們關注。

    每座橋梁,從動議、勘測到設計、施工,要經歷數年,牽動多方資源,有不止百千的工程技術人員、管理人員、科技研究人員以及大量工人師傅的心血投入。一座跨越長江的橋梁通車,卻如此悄然。這只能說明,這樣的橋梁建成在快速發展的中國已成為常事,不再是重要新聞。我們可以看這樣一組數據——

    至李渡橋,長江(宜賓合江口以下)上已建成51座大橋,其中20座斜拉橋,8座懸索橋。這20座斜拉橋中,跨度超過李渡橋主跨398米的有12座,按通車的先后順序,它們分別是武漢長江二橋、銅陵長江大橋、重慶李家沱長江大橋、武漢白沙洲長江大橋、南京二橋、武漢軍山長江大橋、重慶大佛寺長江大橋、鄂黃大橋、荊州大橋、安慶長江公路大橋、南京三橋和夔門長江大橋。這12座斜拉橋中,跨度超過500米的4座,其中武漢白沙洲橋主跨618米,南京二橋主跨628米,南京三橋主跨648米。因而,宏偉矗立于巴山蜀水之間的李渡長江大橋真的是太普通了。

    讓我們來簡單地瀏覽一下這個時期的中國橋梁吧。

    長江上。宜昌的南津關至宜賓的長江(宜賓合江口以下)上游段有已有25座跨江橋梁;自南津關至江西湖口的中游段,12座大橋在給湖北、湖南、江西的人民提供著便利;在水深流急江寬的下游,已建成13座長江大橋,其中有建設過程中就備受關注的潤揚長江大橋、江陰長江大橋。在曾被外國專家認為“不宜建橋”的南京江段,此時已有南京二橋、南京三橋“護衛”在南京長江大橋左右。除了這些建成的橋,此時的長江上,還有許多座注定要載入中國橋梁建設史的偉大橋梁正在建設,如,2007年6月合龍的蘇通長江大橋,主跨1088米,是世界上第一座跨徑超千米的斜拉橋;2007年9月主塔封頂的天興洲長江大橋,是世界第一座大跨徑公鐵兩用斜拉橋;2007年10月初澆筑完成首片箱梁的南京大勝關長江大橋,它將承載京滬高鐵飛越長江。

    2007年10月29日,李渡長江大橋通車翌日,第52座長江大橋重慶菜園壩長江大橋通車,兩個月后,2007年12月26日,武漢陽邏長江大橋通車,這是第53座長江大橋。此時,按橋梁通車時間排序的意義已變得淡然無味。

    黃河上。黃河上究竟有多少座橋梁,這是個很難計算準確的數字。據不完全統計,2007年黃河上已有近百座橋,其中被稱為“黃河第一跨”的侯禹高速龍門黃河大橋于2006年12月28日通車;此時,幾十座黃河橋正在建設中,例如,肩負京廣高鐵跨越黃河的鄭州黃河公鐵兩用大橋剛剛開建。

    大海上。毛澤東主席當年并沒有提到要在海上建橋,或許他想到了,只是沒有說出來,因為在當時,這還是很難想象的艱巨工程。此時,中國第一座真正意義上的跨海橋梁——上海洋山港的東海大橋已通車兩年,世界上最長的跨海大橋——杭州灣大橋于2007年5月1日通車,青島膠州灣跨海大橋于2006年12月26日開工興建。

    2007年,國際橋梁及結構工程協會主席伊藤學說了這樣一句話:世界橋梁建設上世紀70年代看歐美、90年代看日本,21世紀看中國。誠如所言,自21世紀10年代前后起,中國的現代橋梁建設以中國快速增長的經濟需求為背景,在歷經幾代中國橋梁人的努力積淀之后,厚積薄發,漸成展示中國發展的一個眩目的窗口。

     

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    二  扎根于泥土

    橋梁,是凝結著人類智慧和理想的建筑。一座橋梁首先是實用的,或跨谷或越水,方便交通,讓人們抵達曾難以抵達的彼岸;一座橋梁同時也是美麗的,或宏偉或精巧,匹配周遭,令人們產生感恩贊美的情懷。當我們享受橋梁的便利、贊嘆橋梁的俊秀時,眼中心中滿是橋塔的高聳、橋拱的大跨、橋索的剛勁、橋面的寬闊,很少會分出哪怕一點點的思緒去稍稍關注一下橋墩以下的另一部分結構——橋梁的基礎,它們支撐著藍天之下可享可視的便利與美麗,自身卻隱藏在水之下、土之中,是常常被人們忽略的存在。

    所有的建橋人、知橋者都明白這樣一個道理:橋梁在地面以上的部分與其基礎相比,恰如露出海面的冰山與其水下部分相比,所謂“冰山一角”矣。橋梁的基礎決定著橋梁的型式、跨度、荷載,更決定著橋梁的安全和壽命。

    “橋之夢”晚會上,一位82歲的老先生拿著自制的道具,給觀眾和聽眾講了一堂科普課,“課程”內容是武漢長江大橋的“大型管柱鉆孔基礎施工法”。這位老人叫周璞,曾任中鐵大橋局副總工程師,退休后一直關注著橋梁建設的發展,把主要精力都花在了撰寫科普文章上,樂于解答任何人關于橋梁的問題。2016年前后,網上流傳一篇文章《85座長江大橋讓人震撼》,里面許多數據不盡準確,且當時的長江大橋數量實際已遠超85座,年逾九旬的周璞較了真,自己著手梳理長江橋資料,核對每一個數據,整理出《長江上已有100座大橋》發表。

    對橋梁的熱愛和對橋梁建設的關切可謂貫穿了周璞的一生。

    周璞出生于1925年,1944年高中畢業后與他的高中同學李家咸、唐寰澄、華有恒一同考入上海交通大學,在土木系學習結構專業,當時的他想法很簡單:工業報國。1948年大學畢業后,周璞進入當時的上海鐵路局,1949年5月上海解放,他立即投身于新中國的建設中,參與滬杭鐵路上多座大橋的搶修。1950年,為建設武漢長江大橋,鐵道部成立武漢長江大橋設計組,是年10月,周璞與李家咸等調入北京,參加武漢長江大橋的方案研究及初步設計工作。1953年3月,鐵道部成立武漢長江大橋工程局,啟動武漢長江大橋的施工,他隨設計組遷至武漢,成為“大型管柱鉆孔基礎施工法”設計、施工的參與者、見證者。

    后來的歲月里,經過一座座大橋的歷練,周璞以及其他參建過武漢長江大橋的工程師們基本都成長為經驗豐富的橋梁專家。改革開放初期,他們正值壯年,一邊傳幫帶,一邊在各個橋梁工程中擔綱重任。至上世紀九十年代初,到了花甲之年的他們漸漸退出崗位,但依然奔波在更多的橋梁工地,為越來越多樣化越來越現代化的橋梁貢獻著自己的智慧和經驗。周璞1990年退休時已年滿65歲,仍沒有停下來。武漢長江二橋、汕頭海灣大橋、西陵長江大橋、蕪湖長江大橋、孟加拉帕克西大橋、東海大橋、杭州灣大橋、重慶菜園壩長江大橋、武漢天興洲長江大橋和南京大勝關長江大橋等國內外諸多重大橋梁工程的建設中,都有他的身影。為了能夠直接從國外的技術資料中汲取精華,從年輕的時候起,周璞就堅持在工作之余自學外語,法文、日文及德文,均達到了自如閱讀的程度。上世紀80年代及90年代,他數次赴日、美、加、德、意、奧等國考察橋梁施工情況,對國外新的施工技術及相應的機具設備有了較為深入的了解。2017年11月29日,周璞病逝,去世前一個月,正是武漢長江大橋通車60周年紀念日,仍在病塌上堅持接受媒體的采訪。

    為何在50年甚至60年之后,周璞這樣有經驗有思想的橋梁專家還在夸贊一個不再使用的基礎施工工藝?這是因為,要把握中國橋梁施工進步的脈絡,就必須弄清楚這個問題。

    而要弄清楚這個問題,首先得了解在武漢長江大橋之前,橋梁施工是如何進行基礎施工的。武漢長江大橋建設之前,橋梁基礎的水上施工使用的一個主要方法是“氣壓沉箱法”。所謂“氣壓沉箱法”,就是把一個密閉的箱體沉至河床,將其底部去掉,人進入箱體在河床上作業。由于水下氣壓大于水面之上的,且隨著水深的增加而增大,人體僅能承受3.5個大氣壓力,也就是只能在深度不超過35米的水下進行作業,因此其施工深度受到限制。且在這樣的條件下,人的作業時間必須控制在每日2小時以內,否則會導致“沉箱病”。用這種方法施工的經典橋梁,有詹天佑臨危受命于1894年建成的京山線的灤縣灤河單線鐵路橋、茅以升克服重重困難于1937年建成的錢塘江大橋。由于施工效率低,新中國成立后,只在最初的5座橋梁采用了沉箱基礎,從武漢長江大橋開始基本已不再使用。

    武漢長江大橋創新的“大型管柱鉆孔基礎施工法”是把預制好的鋼筋混凝土管柱打入河床,在水面上架起施工平臺,用鉆機在管柱里鉆孔至巖盤后再澆筑成樁而成為橋墩的基礎。這樣就變水底施工為水面施工,大大降低了深水基礎施工的難度,并增加了施工的安全系數。

    因而,周璞參與和見證的不僅僅是一項新的施工工藝,更是橋梁建設史上的一次重大進步。

    從舉全國之力建設武漢長江大橋,到同時在國內外的江河湖海、山巒深谷修建千百座橋梁;從為修建一座長江大橋而匯集全國各行業的頂尖人才組建工程局,到形成完整的橋梁建設產業鏈,這個過程就是新中國橋梁建設事業的進程。其中,基礎施工技術和裝備的進步,正是橋梁建設技術進步的重要推動力之一。

    武漢長江大橋建設中,以“大型管柱鉆孔基礎施工法”代替“沉箱基礎施工法”使橋梁基礎施工技術取得了突破,方案不但經過中、蘇兩國專家的多次研討,最終的被采納更是由國務院和周恩來總理拍板確定;根據不同地質條件,采取四種不同的基礎施工工藝的“復合基礎法”,是南京長江大橋對橋梁建設的重要貢獻之一。在這之后,九江長江大橋的雙壁鋼圍堰大直徑鉆孔基礎施工法、長東黃河大橋的旋轉鉆成孔法、武漢天興洲長江大橋的雙壁鋼吊箱圍堰法,以及一座座長跨橋梁的“巨無霸”沉井法、一座座跨海長橋的大型鉆孔樁基礎施工法更是橋梁基礎施工前進的里程碑,記錄著中國逐步走向橋梁建設強國的成長歷程。

    橋梁基礎施工大致分為這樣幾種形式:明挖基礎、沉井基礎、沉箱基礎、管柱基礎、樁基礎、復合基礎和特殊基礎。目前,管柱基礎、沉箱基礎以及復合基礎在我國早已不使用,在一些小型的橋梁,或在懸索橋的錨碇和山區拱橋基礎中會采用明挖擴大基礎,其余均以現代化的鉆孔樁基礎和沉井基礎為主。

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    樁基礎是一種既古老又現代的基礎形式,歷久彌新,也是目前我國應用最多、發展最快的一種基礎形式。在古代,中國就有以原木打入土中做基礎或加固地基的,近代隨著材料和機械工業的發展,開始用鋼鐵或混凝土做成鋼樁或混凝土樁,用專門的振動錘進行沉樁。上世紀中期,鉆孔機械不斷更新并成功應用以后,樁基礎的發展可以用迅猛來形容。由于其結構輕,施工機械化程度較高,施工進度較快,造價相對較低,地質適應性廣泛,因而現在幾乎是無橋不樁。上世紀80年代初,在長東黃河大橋施工中,使用了新研制出來的大功率旋轉式鉆機,一天就可以鉆進60多米深,將鉆孔速度空前提高。也因此成就了“長東速度”。

    伴隨著國家經濟發展,對橋梁的需求越來越趨向大跨度、重荷載,相應地,橋梁的基礎越來越大越來越深。1985建成的新(鄉)荷(澤)鐵路長東黃河大橋的最大樁直徑為1.5米,樁長60米左右;2004年開建、2009年通車的京廣高鐵武漢天興洲公鐵兩用大橋的樁直徑已達3.4米,最長達80米;到2015年前后,新建的福平鐵路平潭跨海公鐵兩用大橋鉆孔樁直徑是4.5米,新建的連鎮鐵路五峰山大橋直徑2.8米鉆孔樁最長的為136米。這增加的可不僅僅是數值,而是施工的難度和對科學技術、機械設備的更高需求,且這種難度和需求成幾何倍數遞增,因為量的改變已然促成了質的改變,1.5米、3.4米、4.5米的鉆孔樁根本就是三種不同類型的樁基礎了。更不容忽視的是,在這個遞增過程中,施工技術人員的心血投入也成幾何倍數遞增。

    平潭海峽公鐵兩用大橋是我國首座公鐵兩用的跨海大橋,是新建福州至平潭鐵路、長樂至平潭高速公路的關鍵性控制工程,于2013年11月開工興建。這座總造價超過百億的超級工程橋址處地質情況復雜,覆蓋層較薄,巖石堅硬,且巖面高低不平,海底孤石硬度有的達到140兆帕。

    黃平熠是平潭海峽公鐵兩用大橋項目部基礎施工工區的經理,第一次到工地,站在橋址處的海岸邊,望向大海中的人嶼島,那是一座無人居住的荒島,大橋將從島上跨過,他的視線沒有如其他人一樣越過海島投向更遠處,去想像大橋建成后的樣子,作為一個有十多年基礎施工經驗的工程師,黃平熠的目光下落,盯在了島嶼周遭那些從海底延伸出來的巨大石頭上。他的腦子里呈現出的畫面是此地海床的形態和構造。在這種地方鉆孔可真是挑戰自然、挑戰自我呀,何況還是直徑達4米和4.5米的大孔徑鉆孔樁!4.5米直徑可是當前國內最大的鉆孔樁基礎。4米的就已屬超大,4.5米的可不僅僅是粗了0.5米,其施工難度和施工技術含量那是又上了一個等量級哦!

    為了這些4.5米鉆孔樁,大橋的承建單位中鐵大橋局專門定制了8臺扭矩達45噸?米的KTY5000型鉆機。可是這些功率巨大、效能優良的鉆機面對平潭橋的地質有時也頗吃力:鉆進速度每小時僅2厘米。從2015年11月底架好鉆機開鉆,到2016年3月底,4個月的時間4臺鉆機僅完成了2個孔,堪比龜速了。因為速度慢還容易出現堵管現象,甚至掉過一次滾刀。那段時間黃平熠在岸上根本就待不住,不論怎樣的大風高浪,幾乎每天都要往海上施工平臺跑。

    平潭海峽公鐵兩用大橋全長16.323 公里,除了連接人嶼島、長嶼島、小練島、大練島等幾座大小海島外,還依次跨越元洪航道、鼓嶼門水道、大小練島水道、北東口水道等海域,因而有三座重要的航道橋,均為雙塔斜拉橋。其中4.5米超大孔徑鉆孔樁集中在鼓嶼門航道橋的主墩和輔墩,Z03和Z04兩個主塔墩樁基施工團隊的負責人王杰、賈宏志和王天斌均為不滿三十歲的年輕人,卻都是參建過5項以上工程基礎施工的“老大橋人”了。他們跟著黃平熠一起與這些4.5米鉆孔樁死磕,發掘了所有能發掘的經驗,研究了所有能想到的辦法。工期告急,他們商議出一個簡單的笨辦法,先解決工效問題:像煤井鉆探那樣,采用兩次成孔工藝:先用直徑3米的鉆頭鉆到位,再用4.5米的鉆頭擴鉆一次。這相當于,要在一根堅硬的鐵板上釘大釘子而不成,就先用鋼針鉆個小孔,再把大釘子釘入。

    這個簡單的笨辦法實施起來依然不易。Z03、Z04的平均樁長59.6米,試想,在20層樓高的深度內兩次鉆孔,會不會偏孔?會不會塌孔?經過反復計算,經報請相關單位和部門同意后,黃平熠他們實施了大孔徑兩次鉆孔工藝并取得較好的效果:在此之前用傳統方式完成的4.5米樁的進尺速度是平均每天(24小時)60厘米,兩次鉆孔的平均成孔速度是每天(24小時)150厘米,增速1.5倍不說,還順帶解決了兩個問題:垂直度和護筒漏邊。

    暫時滿足了工期的迫切需求后,他們就停了下來。“兩次鉆孔”畢竟只是不得已之時采用的非常之法,專業的樁基作業人員還是應該認真研究4.5米樁的單次鉆進工藝,超大樁徑一次成孔才能體現超大口徑樁基礎的優越性,也才能體現“建橋國家隊”的實力。于是黃平熠、王杰、王天斌繼續在海上跟4.5米樁死磕了一年多,終于讓4.5米直徑樁單次鉆進工藝趨向成熟,這期間,西北小伙兒王天斌的體質不適應南方海邊的潮濕悶熱,身上的紅疹子一片片一層層地長,疼癢難耐就拼命工作,還自嘲“真皮才會發霉”。

    2016年10月底,第十一屆國際大口徑工程井(樁)協會高峰論壇在福州召開,特意于平潭橋工地設置會場,平潭大橋工程項目部總工程師張立超在峰會上作了題為《平潭海峽公鐵兩用大橋大直徑鉆孔樁施工技術》的主旨發言。專家們對大橋的基礎施工點評頗多,贊譽有加。峰會認為,橋梁建設的樁基礎施工,中國已經走在了世界前列。

    的確,4.5米直徑的樁,從尺寸上看已近似小型沉井基礎了。那么,沉井基礎的最新發展又是怎樣的呢?讓我們來看看滬通長江大橋的沉井施工情況吧。

    沉井法其實是一種古老的打井方法,公元前兩千年,古埃及人就曾使用過木材和石材沉井開挖吸水井。我國春秋戰國時期,為使水井經常保持一定的水量,不因井壁坍塌而干枯,在平原地區挖掘水井時也采用過沉井法。所謂沉井,簡單地說,是一種井狀構造物,無蓋無底,當然比“井”要大得多,南京長江大橋(1968年通車)建設時沉井的平面大小已相當于一個籃球場,到滬蘇通公鐵兩用長江大橋(2014年3月開工建設,2020年7月建成通車),沉井的平面尺寸已是十二個籃球場大小。這些沉井有木的、石的、混凝土的、鋼的、鋼和混凝土組合的,一般在地面、水中或基坑中先制作,待其達到一定強度及高度后,在井孔內分層取土,隨著井內土面逐漸降低,井身借助其自重或助沉裝置不斷下沉至設計標高,再在內部完成封底、加固等工序,使之成為橋墩或其它結構物的基礎。

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    橋梁的沉井基礎是一種傳統的深水基礎,起源于十八世紀中期的歐洲。最早有詳細介紹的是倫敦泰晤士河上的威斯敏斯特橋(Westminster),這座橋于1738年由瑞士工程師查爾斯?拉貝雷(Charles Labelye)主持建造,基礎用的木沉井有80英尺長、30英尺寬、16英尺深,用9英寸×12英寸的縱木做骨架,兩邊覆蓋3英寸厚的板子,四角用熟鐵條加固。沉井在岸上制作完成后,利用潮水托運到位并下沉。

    由于沉井主要是依靠井身自重克服井壁與土層間的摩阻力和刃腳端阻力來下沉,沉井自重越重越易下沉卻越難以準確控制,沉井橫截面越大承載越大卻越難以保證下沉過程中的平穩,因此平穩準確地下沉遂成為橋梁沉井基礎施工的一個關鍵點。為尋求降低井壁側面摩阻力的方法,19世紀以來,歐洲及亞洲不少國家先后在沉井結構和施工技術上做了很多試驗和改進,在結構上采用了多級沉井、錐形沉井等,在施工技術上采用了壓氣沉井、凍結沉井、空氣幕沉井、壁后河卵石沉井、載重沉井、觸變泥漿套沉井、振動沉井以及主動下沉沉井等,促使橋梁沉井基礎施工技術得到很快發展。

    我國采用沉井基礎始于十九世紀末。1898年開工修建的濱州線哈爾濱松花江橋是中國最早應用木、石沉井基礎的現代橋梁,此橋由俄羅斯橋梁專家監造,是松花江上最早的鐵路大橋,也是哈爾濱的第一座跨江橋梁。新中國成立之后,從1955年7月通車的蘭新鐵路河口黃河橋采用鋼板樁圍堰施工沉井、1959年12月通車的重慶白沙沱長江大橋采用鋼筋混凝土沉井,到1968年通車的南京長江大橋發展了重型混凝土沉井、深水浮運鋼筋混凝土沉井,至二十世紀后半葉,沉井基礎一度成為大跨或重載橋梁主要的基礎形式。1985年10月通車的長東黃河大橋有8個橋墩為圓形沉井基礎,采用空氣幕輔助下沉;1990年竣工的鳳臺淮河大橋首次將凍結法引入橋梁沉井施工。1995年4月建成的京九鐵路孫口黃河大橋是1990年代中國最后一個大規模采用沉井基礎的橋梁,在這之后,沉井基礎的發展步入低潮。

    進入新世紀,伴隨著材料、測量定位、計算機運用等科學技術的進步和國家經濟實力的提升,沉井基礎與生俱來的一些缺陷被克服,其剛度大、承載力大、穩定性好的優點則更顯突出。在施工過程中,沉井自身就是一個大的施工平臺,可以減少大型臨時結構的投入。與樁基相比,在荷載作用下變位小,具有較好的抗震性能,尤其適用于對基礎承載力要求較高、對基礎變位敏感的橋梁,如大跨度懸索橋、斜拉橋及梁橋等。因而,近些年,沉井基礎施工技術華麗升級,重新成為橋梁設計師和工程師樂于采用的橋梁基礎形式。

    2005年開工修建、2008年建成通車的合淮阜高速淮河特大橋首次采用根鍵式鋼筋混凝土沉井基礎;2009年6月建成的寧波奉化江鐵路大橋采用鋼沉井基礎;2012年11月竣工通車的泰州長江公路大橋主橋為三塔雙跨鋼箱梁懸索橋,其中塔基礎為鋼殼鋼筋混凝土沉井,沉井全高76米,平面尺寸為58.2米×44.2米,相當于六個籃球場大小,但與滬蘇通長江大橋的沉井比起這,也是小巫見大巫了。

    2014年3月1日,滬蘇通鐵路公鐵兩用長江大橋開工,這是世界上第一座主跨超過千米的公鐵兩用斜拉橋,上層高速公路下層高速鐵路,1092米的主跨、高達325米的主塔需要什么樣的基礎來承載?

    2014年6 月22 日上午,江蘇南通的長江江面上,一個體積巨大的“鐵箱子”正在往下游方向移動。

    “各位觀眾,鋼沉井已經出塢了……這是目前世界上規模最大的深水沉井……”中央電視臺在對這個“鐵箱子”的移動進行直播。

    “鐵箱子”長86.9米,寬58.7米,平面尺寸相當于十二個籃球場大小;高56米,等同于一棟18層樓的高度。在“鐵箱子”的左、右兩側和前面三個方位有七艘拖輪正拖拽著它前進,拖輪的外圍還有十幾艘護航船,它們跟“鐵箱子”比起來小得像是孩子的玩具。

    在“鐵箱子”的頂部,有不少或走動或站定的人,在電視屏幕里,他們只是一個個小黑點。這個總重量達1.5萬噸的“鐵箱子”是滬通長江大橋28號主塔墩的水下基礎——鋼沉井。大橋兩個主塔墩(28號墩和29號墩)的基礎部分采用倒圓角矩形的鋼-混凝土組合沉井,沉井總高110.5米,底節為56米高的鋼沉井,頂節為54.5米高的混凝土沉井。為保證加工質量,又減少現場接高的工作量,從而節約工期,滬蘇通橋首次采用鋼沉井在船塢整體制造、整體出塢浮運技術。

    浮運中的鋼沉井上的小黑點中有一個人叫楊益斌,是滬通大橋工程北岸項目部的副經理。楊益斌是第一批進駐滬蘇通大橋工地的施工人員,他的首項任務很單純:監造并浮運28號墩沉井。

    28 號主塔墩鋼沉井是一層層安裝完成的,每一層由35個各重40 噸的十字架形組件組成,而每個十字架又由幾十片大小構件焊接而成。半年多的時間里,楊益斌每天往返于船塢和工地,眼見得龐大的沉井由零件到組件到整體,眼見得800噸一只的蛙式定位重力錨一只一只筑成,他覺得自己越來越渺小卻越來越激動。

    鋼沉井造好了,下一步,就是浮運。對于規模巨大的沉井來說,浮運和定位是其下沉之前的兩個關鍵施工程序。

    經過嚴格計算,2014年6月22日晨,受海潮影響的長江水在退潮期,正好適合沉井順水出船塢;而沉井到達墩位處時,恰平潮,便于沉井定位。

    6月21 日下午,施工人員將鋼沉井24個孔洞中的12個的底部封閉,注入空氣。隨后打開船塢與長江間的閘門,向船塢中注入江水,使鋼沉井這個龐然大物浮在水面上。當夜,楊益斌幾乎無眠。

    6月22日凌晨5點,楊益斌與他32位同事在沉井頂上各就各位,做沉井浮運前的最后檢查。

    7 點20 分,鋼沉井在七艘拖輪共計38000馬力的頂推和牽引下,緩緩移出了船塢,進入長江主航道,開始了11公里的江上浮運。

    寬闊的江面上,鋼沉井緩緩前進,十幾艘護航船一路伴隨,仿佛一支威武的航母編隊。

    站在沉井頂部的最前方,迎著初升的太陽,楊益斌感覺就似一個看著嬰兒出生的父親,激動而自豪,緊張又興奮。56米的沉井吃水8米,他站在水面40多米之上,看見沉井兩側因前行而翻起的乳白色浪花泛著金色的光,他知道那每一道浪應該都有十幾米高。江面上有不少拋錨不動的船只,它們皆是因為沉井浮運而暫時停航等待的。原來,為了保障浮運過程的順利,南通海事局在沿途實施了臨時交通管制,并派海事巡艇前后接力,一路護航。楊益斌看見船上的人們都舉著手機對著航行中的沉井拍攝。

    9點半,鋼沉井成功完成11 公里的海上“大挪移”,到達墩位附近。

    11 點,在總調度的指揮下,編隊整體左轉,經過90 度的高難度調頭操作,鋼沉井到達了目的地——滬蘇通長江大橋 28 號主橋墩位置。

    施工人員開始通過邊錨樁和重力錨對鋼沉井進行精準定位。楊益斌把他監造的“鐵箱子”護送到了“家”,接下來他要參與28號墩鋼沉井的下沉至河床的施工,更要見證28號墩從河床下一步步長高,直到最終長成一個325米的“擎天柱”。

    后來,楊益斌把中央電視臺直播28墩沉井浮運的視頻拿給父母妻兒看時,大笑著說:“我就站在這個上面,不過你們看不到我。”再過幾十年,楊益斌或許能成為周璞那樣的橋梁專家,或許只是一名普通的退休老人,不論怎樣,這一次伴隨滬蘇通橋“鐵箱子”成長、回家的經歷會讓他自豪一生。

     

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    三  不必要的競賽和逼出來的跨度

    2018年11月10日,南京仙新路過江通道開工,其中跨江主橋為門形塔懸索橋,將實現1760米一跨過江,這是目前國內最大跨度的懸索橋,也是目前國內最大跨度的橋梁。開工儀式之后,有記者發問:大橋究竟一跨多長是極限?

    問題引起了許多人的共鳴:同問。近幾年,一座座不斷創造新紀錄的大橋建成的消息,幾乎是以目不暇接的頻率震撼著國人的視聽,那一次次遭刷新的紀錄里被提及最多的一項就是橋梁的跨度。主跨大小是一座橋梁的標識性數據,也是橋梁科技含量和施工難度的標識性數據。記者此問應該是包含了多層含義:在目前或可預見的科技能力下,橋梁可以實現的最大跨徑是多少?修建一座橋,多大跨徑是合適的?為何現在的橋梁跨度越來越大?

    在向媒體介紹南京仙新路過江通道的跨江大橋時,全國工程設計大師、中鐵大橋院集團總工程師高宗余說,一孔跨越可通航水域,主要是滿足通航需求,這一江段來往船只頻繁,不允許在水中建多個橋墩。中鐵大橋院副總工程師肖海珠接受了發問記者的采訪,通過記者他向國人科普了一個有關橋跨的知識:通航需要、水文條件制約以及生態環保因素催生越來越多一跨過江橋梁。例如2017年開建的宜昌伍家崗長江大橋,以懸索橋型式1160米一跨過江,是因為大橋所在區域為長江中華鱘自然保護區緩沖區,也是江豚、胭脂魚等珍稀江魚活動的密集區,為保證中華鱘洄游不受影響,大橋不能在水中建橋墩。

    在此之前,武漢楊泗港長江大橋的總設計師、全國工程設計大師徐恭義也表達過同樣的跨度需求壓力。楊泗港長江大橋是1700米一跨過江的懸索橋,大橋橋址處的江面之下,有一處長逾3公里的潛壩,為治水工程,枯水期會露出水面。因長江水位起落較大,江中泥沙沖淤變化亦大,為保證枯水期此區域航道的吃水深度,減少清淤工作量,海事、水利部門在江底設置潛壩以起導流作用。楊泗港長江大橋橋位緊鄰潛壩的一端,如果在江中設橋墩,就會改變水流方向和水沙比,影響治水工程。因而“逼”得大橋不設江中墩,只能選擇一跨過江。

    要完全理解幾位橋梁專家的話,我們可以先看幾則舊聞。

    2007年6月15日,全長1675.2米的廣東九江大橋的橋墩遭受船只撞擊,坍塌200米,橋上4輛汽車與2名施工人員墜入河中,共造成8人死亡。2011年11月,廣州市海珠區法院一審以交通肇事罪判處肇事船長石桂德有期徒刑6年,石桂德不服判決提起上訴。2013年9月16日,廣州市中級人民法院宣判,維持一審法院判決。2017年7月18日,石桂德獲刑6年出獄后,向廣州鐵路運輸第一法院提起訴訟,狀告廣東省交通運輸廳和廣東省交通運輸工程質量監督站,要求提供九江大橋坍塌橋段橋墩基礎的圖紙資料和重建資料。

    2017年8月12日下午4時許,在連續一個半小時的時間內,京廣線106國道崇陽二橋連續遭受9艘來自雋水河上游的大型采砂船強烈撞擊,5艘撞橋后就地沉沒,另4艘卡在橋跨中央,形成強大阻水障礙,橋梁安全受到威脅。2017年8月23日下午6時許,一艘船撞上廣東西部沿海高速磨刀門大橋橋墩,卡在兩墩之間。下游段橋墩被撞損,左側橋面出現明顯下沉,橋面下沉27厘米,部分橋面出現裂隙。據了解,撞橋船只是在距離大橋一公里以外的地方停靠避風時,被大風“吹”到橋下的。

    橋梁架設在江河湖海之上,跨越天塹,溝通兩岸,通達交通,便利生活,是受人們喜愛和歡迎的建筑物。但對于船舶來說,橋梁卻是水上人為的障礙物,給安全航行增加了難度;對于水流和河床來說,橋墩迥異于經年累月自然形成的島、石,是突然出現的異物,會驟然改變泥沙沉淀的位置、方向,影響水流、航道。

    某一艘船撞上橋墩是偶然,但主航道附近的橋墩可能遭船只撞擊卻是必然,也正因此,在橋梁設計時“船撞橋”就應該作為橋墩受力因素被考慮。武漢長江大橋跨度128米,南京長江大橋跨度160米,在它們各自的建造時代已是梁式橋所能達到的最大跨度,在這個最大跨度的基礎上,結構設計時仍然充分考慮了遭受船舶撞擊等極致情況。1957年10月15日武漢長江大橋通車那天,《長江日報》記者宮強曾代表人民群眾就大橋的安全問題詢問過蘇聯專家組組長西林,得到的回答讓他大吃一驚,他沒想到武漢長江大橋抗風險的設計標準如此之高:“我們的設計前提是假設有兩列都是雙機牽引裝滿貨物的火車,向同一方向,以最快的速度開向橋中央,在同一時間內來個緊急剎車;假設這一時間,公路橋排滿了汽車,也來個緊急剎車;假設在這一時間內,武漢發生了地震,江上刮起了八級大風,又有具有三百噸水平沖力的船碰到橋墩上時,大橋仍堅如磐石,穩如泰山。”武漢長江大橋、南京長江大橋建成之后的幾十年里均遭遇過數十次的船只撞擊,雖然因此被譽為“橋堅強”,但也不得不說明了一個事實:江中排列的橋墩影響了船只的通行安全。前面提到的“舊聞”中的船長們在眼見著自己的船沖向前方橋墩時是多么希望那橋的跨度再大一些再大一些,或者就根本沒有水中橋墩呀。

    橋梁設計師、結構工程師、材料研究者……大家一直在讓橋梁的跨徑更大一些的道路上努力奔跑。從梁式橋到拱橋,從斜拉橋到懸索橋,從過百米到超千米,橋梁的跨徑數值似乎也在奔跑。現在,斜拉橋的跨徑已突破千米,正在建設中的滬通長江大橋主橋跨度1092米,是目前世界跨度最大的公鐵兩用斜拉橋;懸索橋的跨徑已突破2千米,2018年開工建設的土耳其恰納卡萊1915大橋設計主跨2023米,是世界上首座達到2公里量級“一跨而過”的大橋,將跨越土耳其海峽南端的達達尼爾海峽,連接歐亞大陸。

    現代懸索橋將橋跨的極限不斷推向更大。橋梁專家、全國工程勘察設計大師、中鐵大橋局原副總工程師楊進曾經說過,懸索橋行車主梁的受力與跨度沒有關系,而主要與兩個吊點有關。這是他在主持設計西陵長江大橋時的一個重要發現。

    那么,懸索橋是如何具有超強跨超能力的呢?這需要我們先來了解它的構造原理。

    一根竹筷,輕輕一掰就會斷,但少有人能夠把筷子拉斷。在地上豎兩根桿子,中間拉一根繩子來晾衣服,衣服掛多了,繩子會下垂但不會斷,會斷的是桿子,雖然它們比繩子粗壯得多。幾乎所有的材料,受拉的效能都要遠遠高于受彎的效能。與受拉相比,受彎是一個效率極低的承載方式。一定程度上,提高結構效能就是盡量把受彎轉化為受拉,懸索橋是人類構造物中注解這個原理的最好例子。

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    普通的梁式橋,剛性的梁架在墩上,完全依靠受彎承載,因此跨度被局限。而繩子和桿子組成的晾衣架,只要桿子足夠粗壯足夠高大,理論上繩子可以無限加長。簡單地理解,這也就是楊進大師為何會說“懸索橋行車主梁的受力與跨度沒有關系,主要與兩個吊點有關”啦。

    懸索橋是一種古老的橋型,又稱吊橋,在我國有悠久的歷史。據記載,在公元前250年,四川境內就有了竹索橋和藤索橋,材料取得進步后,云貴川等山區出現鐵索橋。現代懸索橋正是在傳統吊橋基礎上發展形成的一種橋型,它是利用主纜和吊索作為加勁梁的懸吊體系,將荷載作用傳遞到索塔和錨碇的橋梁。相對傳統的吊橋來說,現代懸索橋是以鋼索代替鐵鏈,設高塔和加勁梁,改纜頂面承受荷載為纜底面承受,提高了載重量和穩定性。

    亙古的橋梁風景與簇新的橋梁話題之間,間隔著漫長而沉重的歷史。當西方世界完成第一次、第二次工業革命,歐美大地的橋梁讓風馳電掣的火車輕松跨河越澗時,中國的老百姓還在緊閉的大門之內“享用”“呼哧呼哧”的牛車、“咯吱咯吱”的獨輪車和“杭育杭育”的轎子。一邊是凌空飛架的鋼鐵長虹,一邊是楊柳掩映的小橋流水。被拉開的巨大差距給了現代中國橋梁工程師巨大的追趕難度。

    懸索橋的“回歸”有點晚。二十世紀九十年代初,楊進主持了中國第一座懸索橋——汕頭海灣大橋和第二座懸索橋“神州第一跨”——西陵長江大橋的設計。1992年主跨454米的汕頭海灣大橋開建時,最大困難是材料,通過它的建造,中國橋梁工程師弄清楚了懸索橋主纜的性能和要求,國產主纜的廠家也開始起步。

    楊進在業界素有“橋界愛迪生”之稱,設計大膽,常有創新和突破。汕頭海灣大橋主梁結構為現場預制的單箱三室預應力混凝土薄壁加勁梁,是借其較重梁體具有的良好抗風穩定性,確保大橋在臺風多發區的安全。1993年,主跨900米的西陵長江大橋開始設計,楊進認為混凝土梁相對而言太過笨重,已經不適用,首次從國外引進了鋼箱梁技術。900米的鋼加勁箱梁共分作72個節段,這些節段梁體吊裝后,在懸吊狀態下進行焊接,這種焊接需要單面焊雙面成型技術。

    為檢測箱梁制作廠家的焊接能力,楊進還專門設計了一個“模型”——一座人行天橋。“模型”位于武漢市漢陽區鐘家村,架在鸚鵡大道與漢陽大道交叉口上,形如字母X將道口四角連通,橋體就是全焊接的鋼箱梁,最大跨度達42.8米。鐘家村天橋1991年12月建成,2012年6月因為修建地鐵而拆除。它是武漢市最早的人行天橋,也是江城跨度最大的天橋,在服役的21年里一直是漢陽地標。借助它安全通行于寬闊十字路口的人們,感受人行其上帶來的微微顫動時,估計極少有人會想到這看似普通的天橋竟出自一位橋梁大師之手,更不會想到它與一座偉大的懸索橋有關。

    鐘家村天橋讓楊進心中對中國的鋼箱梁焊接技術有了底,也由此拓展了國內橋梁產業鏈下游企業的發展之路。

    此后,懸索橋技術在吊橋的故鄉中國快速發展起來。1997年,豐都長江大橋、虎門大橋通車;1999廈門海滄大橋、江陰長江大橋通車;進入新世紀,重慶鵝公巖長江大橋、宜昌長江公路大橋、重慶忠縣長江大橋、撫順天湖大橋、重慶萬州二橋、潤揚長江大橋、天津富民橋、武漢陽邏長江大橋、滬蓉西高速公路四渡河大橋、重慶魚嘴長江大橋、貴州壩陵河大橋、舟山西堠門大橋……短短十年,從北彊到嶺南,從東海到黔西,在河上、在海邊、在江面、在山中,懸索橋就像春天的花兒一樣四處盛開,以輕盈的身姿給了人們特別的美感和通過體驗。

    跨度也越來越大。1999年9月建成的江陰長江大橋主跨1385米,使中國的橋梁跨徑突破千米,首次在長江下游實現“一跨而過”。2005年4月,潤揚長江大橋通車,以1490米的跨徑和宏偉的體態震撼了國人的感觀,人們再一次在長江下游“一跨而過”。2009年12月25日,新的震撼來了,東海舟山西堠門大橋主跨1650米,似乎與日本明石海峽大橋1991米跨徑的世界紀錄已可比肩。

    二十一世紀的第二個十年,湖南矮寨大橋、江蘇泰州長江大橋、南京四橋、宜賓南溪長江大橋、鄭州桃花峪黃河大橋、重慶青草背長江大橋、馬鞍山長江大橋、武漢鸚鵡洲長江大橋、貴州普立大橋、貴黔高速鴨池河大橋、宜昌至喜長江大橋、重慶幾江長江大橋、貴州都格北盤江大橋、重慶寸灘長江大橋、重慶駙馬長江大橋……高塔、大跨、時尚的懸索橋不再神秘,不但成為許多城市的地標,也化身高山峽谷中的風景。

    橋梁研究界卻開始喊停。大跨徑橋梁似乎在一場無形的競賽中跑得太快了,快得把“靈魂”都落在了身后。橋梁的“靈魂”是什么?楊進曾經在許多場合都說過這樣的話:橋梁建設中遵循“安全、適用、經濟、美觀、耐久、環保”六項原則,應當成為大家的共識。

    2018年,橋梁及結構工程專家,中國工程院土木、水利與建筑工程學部院士項海帆撰文反思“中國橋梁界追求‘之最’和‘第一’”的現象,他說:2009年5月,在上海參加“當代大橋”國際研討會后,部分國外代表參觀了中國各地的新建大橋。在他們離滬回國時,國際橋協的領導曾問他:“為什么在中國長江內河航道上要建造那么多千米級的懸索橋和斜拉橋?為什么一些老橋跨度不大,而附近的新橋的跨度卻增大了好幾倍?你們長江航道的通航要求是如何定的?”他一時語塞,不知如何回答才好,只能回答:“中國橋梁界喜歡追求跨度的超越,一些官員也鼓勵這樣做,這可能是一個誤區。”項海帆院士在文章中說:“根據我多年來參加方案設計評審會的經驗,中國大橋追求跨度第一之風原因是多方面的,但通航凈寬標準的不合理,可能是很重要的誘因,它迎合了橋梁界追求跨度的沖動,使橋下凈高和凈寬不成比例,并為失去比例美的大跨度懸索橋得以通過評審而實施提供了‘依據’,但卻完全背離了國際常規,因而引起了外國同行的質疑。”

    項海帆院士與楊進大師同庚,出生于1935年,1952年同濟大學橋隧專業畢業后成為李國豪教授的研究生,長期從事斜拉橋的抗震和風工程學科研究。1994年,項海帆的“黃浦江南浦、楊浦大橋抗風性能研究”科研項目獲上海市科技進步一等獎。隨后,他主持的“上海南浦大橋工程”研究獲國家科技進步一等獎。

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    1991年12月通車的南浦大橋是一座雙塔雙索面疊合梁斜拉橋,主跨423米;1993年9月通車的楊浦大橋亦是一座雙塔斜拉橋,主跨602米。這兩座經典橋梁實現了上海人在黃浦江上“一跨而過”的夢想,對浦東發展和上海經濟的推動作用顯而易見。同時,這兩座橋也是中國現代橋梁大跨徑“競賽”的發軔之作。

    2008年11月在北京召開的“中美橋梁年會”上,鄧文中發表了一篇題為《橋梁跨徑世界紀錄的競賽》的文章,文章中說“人類喜歡競爭,競爭存在于各方面,當然也存在于設計建造破紀錄的高樓和橋梁中。正如建筑師努力創造新的摩天大樓的高度一樣,許多橋梁工程也熱衷于不斷改寫橋梁的最大跨徑紀錄”。鄧文中是林同棪國際集團董事長、美國國家工程院院士、中國工程院外籍院士,在這篇文章中,他用大量數據列舉分析了近3個多世紀以來的、目前世界上尚健存的最大跨徑橋梁,認為“創造橋梁跨徑紀錄似乎是多數橋梁工程師競爭的目標”,“雖然有些橋梁設計師會刻意去創造新的紀錄,但絕大部分橋梁跨徑的世界紀錄卻是非常‘自然’地被創造出來的——現場的自然條件常常會要求建設特別大跨徑的橋梁”。

    2016年國慶節前,新華社發布《大橋上的中國——我國橋梁建設發展調查》,在肯定和展示中國橋梁建設成就的同時,用一個章節的篇幅提醒國人“理性看待‘第一’‘之最’”。文章說,“橋梁建設大發展,得益于我國綜合國力提升和科技水平的發展,得益于國家發展對橋梁建設不斷提出的新需求,得益于博采發達國家橋梁建設技術成果帶來的實踐,更凝聚了我國橋梁建設者不斷超越自我的勇氣和智慧”。“隨著科技發展和財力投入,我國有了建設大跨徑橋梁的實力。然而,不容忽視的是,一些地方政府領導和橋梁設計者過度追求大跨度橋梁,在一些地方橋梁建設中出現了認識誤區,把各種‘之最’‘第一’作為建設目標,過度追求大跨度方案”。

    “建橋不是為了破紀錄,也不是為建‘地標’,永遠是為交通功能服務。”中鐵大橋院董事長、時任中鐵大橋局科委主任秦順全在接受新華社記者的采訪時說。這句話也被記者寫進了新華社的《調查》中。

    楊進生前常對他的學生和得力助手徐恭義說,每座橋有每座橋不同的地域特點,不能說在某個地方建了一座很出名的橋,就把它搬到別的地方去。建一座橋,如果它適合當地的特點,就不要多花錢讓它與眾不同,不要夸大求洋,要講究經濟、實用。

    2006年,泰州長江大橋方案評議會在南京召開,參評的設計方案中有960米跨度的大小塔斜拉橋方案,也有一跨過江的懸索橋方案。會后,泰州大橋項目指揮長鐘建馳征求楊進大師對橋式方案的見解,直率的楊進開門見山地說,這兩種方案他認為皆不合適,因為橋位處水面寬闊,但河床地形卻是中間高兩側低,最適宜的橋型是三塔兩跨懸索,既減少水中墩確保航道、保持該江段現有的自然條件不發生變化,又相對省錢。最終他的建議被采納,泰州長江大橋以2×1080米雙主跨的身姿展現在世人面前,楊進作為泰州橋的總設計師開啟了中國三塔懸索橋的建設。泰州橋之前,馬鞍山長江大橋曾提出采取一跨2000米過江的方案,后來也接受楊進的建議,采用可大量節省投資的三塔雙主跨方案。

    不在跨度大小上比高低,要在經濟、適用上細思量。作為年輕一代的設計大師,徐恭義在秉承老師的設計思想的基礎上,更加精進。

    徐恭義,1963年出生的山東人,有著齊魯大地生成的淳樸品性,也有孔孟之鄉浸潤出的儒雅氣質。1984年從西南交通大學畢業分配至當時的鐵道部大橋局設計處、后來的中鐵大橋院,就再沒有離開,從普通的技術員到設計項目負責人,從工程師到全國工程設計大師,一直工作在橋梁設計的最前線。

    作為“文革”結束恢復高考后的頭幾批大學畢業生,徐恭義常常覺得自己何其幸運,一工作就遇上方秦漢、陳新、楊進等一批老專家,他們豐富的實踐經驗、深厚的學術功底、開闊的專業思維和嚴謹的工作態度深深地影響著他自己這一代橋梁工程師。跟在方秦漢、陳新、楊進等老專家的身后,在上世紀80年代、90年代,青年徐恭義參與了武漢長江二橋、汕頭海灣大橋、西陵長江大橋等一批具有開創性意義橋梁的建設;站在方秦漢、陳新、楊進等老專家的肩膀上,徐恭義創新地完成了澳門西灣大橋、武漢楊泗港長江大橋、連鎮鐵路鎮江五峰山長江大橋等超級工程的設計。

    徐恭義性格沉穩細致,跟隨楊進“學徒”十二年,與“師傅”的大膽創新相得益彰,工作上配合默契,深得楊進賞識,楊進評價自己這個“大弟子”時,稱“我們是忘年交”,他是我的得力助手。徐恭義經常把橋梁前輩的建橋理念放在心里咀嚼:陳新院士“要把專業融會貫通”,方秦漢院士“要淡泊名利,先要做到一專,再爭取多能”,鄭皆連院士“要平凡求真地工作,謙虛樸實地做人”,范立礎院士“學理工科尤其要多看書,這樣才能更有判斷力”……每每重溫,他總能受到啟迪和教誨,總能獲得潛心設計的力量。逐漸地,徐恭義形成了自己的橋梁設計理念:安全、實用、經濟、合理。

    有一年,中南民族大學請徐恭義為其校園的人造湖設計一座九曲橋,覺得曲折回轉的造型獨特美觀。徐恭義去實地考察后,建議校方放棄原來的想法,因為他認為九曲橋適合放在公園里,與學校的整體環境并不協調,尤其是學校的建筑要考慮為在校大學生節約時間、提供交通方便,遂主張設計成橋面寬闊的九孔橋,既能方便學生出行,也節省了橋梁的造價。現在,這座九孔橋已成為中南民族大學的一處標志性建筑。

    2006年,武漢市新的“城市總體規劃”規劃了武漢的第十和第十一座長江大橋,就是楊泗港長江大橋(2019年10月通車)和青山長江大橋(2021年4月通車)。徐恭義是這兩座大橋的總設計師。在向團隊講述自己的設計思路時,他說,“橋,是水上的障礙物。修建一座橋,要盡量減少對水上交通的阻礙,為長江航運的未來發展留出更大的空間。最有利的橋型是懸索橋,它的特點就是跨越能力大、工程投資省、造價經濟適用。”他還提出了一個“橋群”的概念。

    當一座城市的河流上只有一座橋梁時,跨度再小,橋梁對航道的影響都是有限的可計算的。當一座城市有了多座橋梁,橋梁對水上交通的阻礙程度就不再是橋墩數量的簡單相加。當一座城市有了十幾座橋梁,且密集到每公里都有一座的時候,再修建橋梁時哪怕僅增加一個水中墩對航運來說可能都會是致命的。

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    依據這兩座大橋不同的地理位置和地質條件特點以及功能需求,經過實地考察,反復評估論證,徐恭義最終將上游的楊泗港長江大橋設計為跨度1700米的雙層12車道公路懸索橋。對于下游的青山長江大橋,因跨越江心天興洲,徐恭義將其主航道橋設計成主跨938米的雙塔斜拉橋。

    2015年,連鎮鐵路鎮江五峰山大橋開建。這是中國第一座鐵路懸索橋,也是中國第一座公鐵兩用懸索橋。作為總設計師,徐恭義幾年前就開始為之工作,對橋梁的功能訴求和橋址處的地理、地質、水文、航運有充分的認識。該項目位于長江下游鎮揚河段的大港水道,大橋地處江蘇省內河道最狹窄的地方,是修建橋梁的絕佳位置。徐恭義知道,在江闊水深流急碼頭多的長江下游,適合建橋的位置并不多,要好好珍惜,每建一座都應該努力使之成為綜合考慮交通、經濟、政治、文化、歷史等多方面因素,能帶來多維度效益的橋梁,并將其對現有環境的不利影響降到最小,對其要可預期的未來發展估算到最大。

    大港水道和暢洲汊道匯流點至五峰山,長約8.3公里,水道微彎,向南凹進,斷面形態呈“V”字形,江面寬僅約1.2公里,平均過水斷面積為29954平方米,水流急。河面的狹窄,致使此處水域船運繁忙,如果選用有水中墩的橋型就會占用河道面積,使河面更加擁堵,造成不便;同時,水中墩將立于“V”字最深處,經濟成本會大大增加。綜合這些實際情況,徐恭義認為此橋需采用1000米左右的跨度修建,以便一跨越過主航道。依據跨度要求,設計團隊又對斜拉橋和懸索橋兩種具備跨越能力的橋梁結構形式進行深入比較和測算,最后提出更具技術經濟優勢的單跨懸索橋方案,主跨1092米。方案確定后,徐恭義笑談:“又逼出一個千米跨度。”

    讓我們回到本節最初的問題:大橋究竟一跨多長是極限?在目前或可預見的科技能力下,橋梁可以實現的最大跨徑是多少?

    肖海珠在回答記者的問題時介紹:目前我國對于2公里跨越能力的建橋技術是成熟的,甚至一跨3公里、4公里都是有可能的。“跨度大了以后,抗風就成為一個問題。”在這方面,中國有成熟的實驗和科研條件,經過風洞實驗模擬“吹風”,來測試和評估大橋的結構和性能。此外,主要用來受力的主纜的材料有了很大進步,施工裝備也更加先進。整體的技術進步令大橋的跨越能力越來越強。目前,以中鐵大橋院、中鐵大橋局為主的業界已經在開展這方面的前沿研究,為將來挑戰難度更大、跨越能力更強的跨江跨海峽大橋做準備。

     

    四  速度與激情——風馳電掣的生活

    中國有許多“俗語”是關于“出行難”的,“出門方知路難行”“窮家富路”“出門千里不拿針”等等,表達的都是長途旅行中的不易。“慈母手中線,游子身上衣。臨行密密縫,意恐遲遲歸。誰言寸草心,報得三春暉。”唐人孟郊的《游子吟》千古流傳,是描寫母愛和感恩母親的經典名作,詠讀它時我們除了對詩人深沉的內心情愫感同身受外,從字里行間也能體會到一個“游子”在旅途中經受的種種艱難。自古,就有許多如孟效一樣的“游子”不得不耗費許多的時間“在路上”,不得不令家中親人牽腸掛肚。千年之后的我們不妨大膽地設想一下,如果那時有高鐵,孟郊們還會這么痛苦嗎?

    若說“游子”,比孟效晚三百年的蘇軾算是最著名的一個,他的一生就是“顛沛流離”一詞的注解。林語堂在《蘇軾傳》中詳細地介紹了蘇軾頭兩次出川入京的行程。第一次“父子便自旱路赴京,迢迢萬里,要穿劍閣越秦嶺,為時須兩月有余”;第二次“舉家東遷,要走水路出三峽,……這次行程全長一千一百余里,大概是七百里水路,四百里旱路,要從十月啟程,次年二月到達。” 蘇軾的老家在眉州眉山(今屬四川省眉山市),北宋京城在汴梁,即今天的河南開封,以如今的高速公路里程計算,兩地之間最短距離約1373公里。

    現在乘高鐵,從成都到鄭州最快的一趟僅需5個小時零8分鐘,而眉山到成都34分鐘、鄭州到開封21分鐘,加上中轉時間,早晨在眉山吃碗賴湯圓出門,傍晚到開封享用鯉魚焙面當晚餐,時間上煞是富裕。

    蘇軾的旅行方式在蘇軾之后又持續了八百年。至近代,火車、飛機的發明徹底改變了人類的出行模式,也由此對人類的生存狀態產生深遠影響,但長期以來,現化化的交通工具對中國的作用似乎僅停留于表面和淺層,因為無法惠及更多的普通人。鐵路已出現兩百年,進入中國亦百余載,真正的改變卻是在最近的十多年。進入高鐵時代的中國人出行之舒適、迅捷,別說孟效蘇軾,目前超過30歲的中國人做一下自我對比,就會得出時間、空間固有概念遭顛覆的認知。

    航空、水運、公路、鐵路,一百年多來,這四大交通方式互為補充,交替進步,影響和改變著人們的生活,促進或牽制著國家的經濟發展。

    二十世紀50年代以來,中國的民用航空服務范圍不斷擴大,成為國家一個重要的交通、經濟部門。改革開放之后雖然發展較快,但到二十世紀末,乘飛機出行對于絕大多數中國人來說仍是件奢侈的事。據民航有關部門公布的數據,截至2012年底,我國共有運輸航空公司46家,年旅客吞吐量100萬人次以上的運輸機場57個,但其中北京、上海和廣州三大城市機場旅客吞吐量占了全部機場旅客吞吐量的 30.7%。

    中國內河航運史源遠流長,千百年里,坐船,一直是長江兩岸百姓首選的出行方式。至二十世紀90年代中期,重慶、武漢、南京、上海這些沿江城市的長江客運碼頭仍是人頭攢動。進入新世紀,人們突然發現,長江上的客輪卻只剩下稀疏的旅游專班,“東方紅”號大型客輪的汽笛聲已成為記憶中的鳴響。

    顯然,它們無法滿足中國人日益增長的出行需求,這個需求很簡單:快速、方便、安全、經濟。而要滿足這個需求,卻很不簡單。

    1988年10月31日,上海到嘉定的滬嘉高速公路通車,全長約20公里,設計時速120公里,中國大陸高速公路建設實現“零”的突破。二十世紀90年代中期之后,伴隨著私家車的漸增、物流業的發展、國家對各類假期的調整,高速公路如雨后之筍,在全國各地快速蔓延。根據相關部門發布的數據,滬嘉高速公路通車僅僅15年之后的2013年底,全國高速公路里程已達10.44萬公里,而2013年當年,全國高速公路日平均交通量為20998輛,日平均行駛量為229416萬車公里。

    有一個反映交通繁忙程度的數值,叫“交通擁擠度”,2013年全國高速公路年平均交通擁擠度為0.34。高速公路的里程數不斷增加,這個擁擠度數值竟也在逐年增長。2015年全國高速公路交通擁擠度是0.37,上海為0.98,北京則達到1.07,想想小長假時變身“停車場”的高速公里吧。看來,高速公路里程數的增長速度也跑不過人們出行需求的增長速度。

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    高速公路將中國的普通百姓推入時速過百的快節奏生活。似乎,運力強大的鐵路在速度上已遠遠落在了后面,1993年初,全國鐵路客車平均時速是48.1公里。每年的春運,是鐵路部門面臨的一場場戰役,更是許多中國老百姓的夢魘。其實,在二十世紀90年代中期,一場將改寫中國交通歷史、深刻影響中國經濟發展的速度“革命”已開始醞釀。

    1997年4月1日零時,中國鐵路第一次大提速開始,京廣京滬京哈三大干線最高時速達140公里,全國鐵路客車平均時速提到54.9公里。78組快速列車和夕發朝至列車開行,40組特快列車開行。武漢人到北京出差,在家中吃過晚飯不慌不忙去火車站,車上睡一覺,清晨醒來剛好抵京,白天辦完差事,當晚又在車上睡一覺,醒來就回到武漢了。赴一千公里之外出趟差,只需一個白天時間,省了住賓館的費用,從從容容,與原來單趟就要在火車上耗20多個小時相比,實在是太方便太輕松了。

    2007年4月18日零時,中國鐵路第六次大提速,52對時速200公里以上的車組開行。快速鐵路以應接不暇的發展速度刷新著人們對它的認知,并迅速地嵌入人們的生活。似乎在一夜之間,中國就擁有了6000公里、時速200公里的高速鐵路。但,這場速度的革命還遠未結束,準確地說,才剛剛開始。

    寫到這里,我們的主角也該出場了,橋梁。速度與橋梁有什么關系?對于這個問題,我們可以給予這樣的回答:沒有橋梁,就沒有交通大發展的“速度與激情”。

    中國鐵路六次大提速的十年,是中國高速鐵路技術的孕育期,中國第一批高鐵人為之付出了艱苦卓絕的努力,而中國橋梁人的行動開始得似乎更早一些。2007年4月18日,中國自主品牌的CRH高速列車“和諧號”動車組通過50歲的武漢長江大橋、40歲的南京長江大橋跨越了長江。2008年8月1日,中國第一條高鐵——設計時速350公里的京津城際開通,中國正式進入高鐵時代,而京津城際鐵路采用橋梁替代傳統路基,橋梁長度占線路總長度的87%,這是讓人驚嘆的比例。

    2009年12月23日,晨,劉蕓與她的二十九位同事一起,早早地趕到新落成的武漢火車站,登上一列和諧號。他們是中鐵大橋局的受邀嘉賓,去體驗當時世界上行車速度最快的高速鐵路——武(漢)廣(州)客運專線。9點整,車窗外的景物開始緩緩地繼爾快速地向后移動起來,劉蕓驚喜地發現,在自己基本沒有什么感覺的情況下,列車已經啟動并很快提速了。車廂內速度提示屏上的數字不斷變化,他們既興奮又緊張,有的在互相討論,有的凝望著窗外自己或同事工作過的地方,有的拿出相機互相拍照。劉蕓覺得大家都有種如小孩子初次乘坐火車般的好奇和歡喜。

    “嘖,嘖,真的好快哦!”不知是誰情不自禁地叫了出來,大家都齊刷刷地把目光鎖定在顯示屏上——153公里/小時、269公里/小時、343公里/小時……

    “真的蠻快哦!”有人興奮地叫了出來,有人激動地站起來,最快時速達到了348公里。

    11點51分,列車到達廣州北站,劉蕓和同事們下到站臺后的第一件事就是趕緊在車廂前合了張影。稍事休息,12點20分,劉蕓們興高采烈地踏上了返程的列車,15點10分回到了武漢。

    三天之后,2009年12月26日,武廣高鐵正式通車運營,這條全長1068.6公里的客運專線,是中國第一條長大高鐵線路,正線有大中橋梁691座、隧道226座,橋隧比例為66.7%。同時,中國第一座為高鐵而生的跨江大橋天興洲公鐵兩用長江大橋通車。從中國的交通發展來看,新世紀的第一個十年完美收官。

    京津高鐵和武廣高鐵的“以橋代路”幾乎開啟了中國高鐵的一個建設模式。2011年6月30日通車的京滬高鐵,橋梁占比達到80%,其中的丹昆大橋,自丹陽起,經常州、無錫、蘇州,終到昆山,全長164.851公里,遠超當時吉尼斯世界紀錄所記載的世界第一長橋美國龐恰特雷恩湖橋,成為新的世界第一長橋;2015年6月28日開通運營的合福鐵路,全線橋隧比是86.7%;2018年12月29日,京沈高鐵承德至沈陽段投入使用,橋隧比接近70%;目前正在建設中的鄭萬高鐵橋隧比達90%……相關統計結果表明,截止2018年底已開通運營的35條代表性高鐵線路,橋梁占線路里程比例平均約54%,最高達到91%。其中標準梁橋占全部橋梁長度的98%以上,總長超過10000公里。可以毫不夸張地說,你乘坐高鐵奔赴目的地的過程,不論千里、萬里,基本都是在一座座大橋上飛馳。

    “以橋代路”的原因究其根本,不外乎三點:第一,節省土地。據有關統計數據,與路基相比,通過采用橋梁代替路基,京津城際節省了土地4590余畝,京滬高鐵少占用土地30000畝。武廣高鐵廣州南站北部施工紅線內曾是大面積的花卉苗圃,高鐵通車后,橋下土地復耕,重新成為廣州市的一個重要花卉樹苗基地。在節省土地的同時,“以橋代路”還最大程度地減少了鐵路對城市的切割。第二,節省時間。眾所周知,作為承載鐵軌的基礎,傳統鐵路路基是一種土石結構的建筑物,由粘土、碎石等特定的填料填筑而成,初始時為松散狀態,需要通過機具壓實,并經過試運期的固結沉降和自主微調。若地基為軟土,還得增加軟土層沉降期。這都需要時間,而高速發展中的中國,最貴的就是時間。橋梁的基礎則大不同,建成之后幾乎不再會沉降,節省了大量施工工期。第三,也是最重要的一點,確保線路的平直和平順。2018年下半年,一段運行中的“復興號”上硬幣豎立不倒的視頻振奮了國人,也驚訝了許多國際友人,繼爾相似的視頻大量涌現。鐵路線路平、直、順才能確保高速行駛列車的平穩安全,和乘客的高舒適度。這就要求鐵路線路盡量采用直線、不能有太多太急的彎道、不能有太多太陡的坡度,而橋梁,幾乎一攬子解決了所有這些問題。

    有“首部世界高鐵發展史”之稱的《高鐵風云錄》的作者在他的書中說:“我國高鐵之所以建設速度快,一個很重要的原因就是‘以橋代路’。”其實他陳述的只是一個表層事實,更準確的表達似乎應該是:我國高鐵之所以建設速度快,一個很重要的原因是,中國的橋梁技術先于高鐵技術取得突破性進展,成為高鐵的開路先鋒。

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    2010年6月,中國中鐵大橋局時任總經理、天興洲長江大橋指揮長胡漢舟從美國匹茲堡捧回了喬治?理查德森獎牌,這是國際橋梁協會頒發給武漢天興洲公鐵兩用長江大橋的。國際橋梁大會的獎項被譽為橋梁界的“諾貝爾獎”,喬治?理查德森金獎是其中的“橋梁工程建設杰出成就獎”,主要就橋梁設計、工程建設以及學術研究等方面進行評比,天興洲長江大橋之前,中國的橋梁僅蘇通長江大橋于2008年獲得過。兩年之后,2012年6月12日,仍是在匹茲堡,又是一位中國人,站在了國際橋梁協會的領獎臺上,他是中國中鐵大橋局時任黨委書記、大勝關長江大橋指揮長文武松。大會主席托馬斯?理奇親自為南京大勝關長江大橋頒發了喬治?理查德森獎牌。領獎之后,文武松代表中國橋梁人將一個精致的大勝關長江大橋模型贈送給了托馬斯。托馬斯接受禮物時的欣喜表情,令文武松很長時間都忘不了。

    天興洲長江大橋與大勝關長江大橋,這兩座 “新中國橋梁建設第五座里程碑”代表著橋梁的建成,標志著中國高鐵橋梁技術步入世界前列。中國工程院副院長、中國科協副主席、中國鐵路總公司(原鐵道部)總工程師何華武曾在回顧中國鐵路六次大提速的歷史時說,鐵路建設取得九大核心技術突破,為2007年及其后的高鐵發展提供了條件。其中,高速鐵路基礎建造技術的進步是九大核心中重要的一環,而高速鐵路橋梁則是重要支撐之一。

    2019年4月13日至14日,江蘇南通,300多位高鐵橋梁專家匯聚一堂,其中有中國工程院院士何華武、盧春房、周福霖、楊永斌、繆昌文、岳清瑞、杜彥良、歐進萍和中國科學院院士翟婉明,他們是為參加中國高速鐵路橋梁工程創新技術論壇而來。

    中國鐵道學會理事長、中國工程院院士、原鐵道部副部長盧春房在論壇的主旨報告中,公布了一組數據:截至2018年底,全國鐵路運營總里程為13.1萬公里,其中鐵路橋梁總里程為2.3萬公里;高鐵運營里程2.9萬公里,其中橋梁30949座、共計總里程18223公里。何華武在論壇開幕的致辭中說,中國高速鐵路橋梁已經形成了設計、施工、制造等成套技術,工程的規模、技術水平、運營速度等均處于世界先進或領先水平。

    2007年之后,中國建設了大量的高速鐵路橋梁,大跨度(主跨200米以上)的高鐵橋梁是其中最耀眼的明星。至2018年底,全國已建成和在建中的大跨度高鐵橋梁已近70座,跨度超過1000米的2座,500-1000米的8座。

    在橋型設計上,展開了多功能合建等經濟性及效能性方面的研究和實踐。一種是公鐵兩用橋,除武漢天興洲長江大橋外,2010年竣工的京廣高鐵鄭新黃河橋、2014年通車的黃岡長江大橋、2015年竣工的合福高鐵銅陵長江大橋等是典型代表;另一種是多條鐵路共用,除大勝關長江大橋之外,2016年建成的寧安鐵路安慶長江大橋、2018年通車的渝貴鐵路新建白沙沱長江大橋等是代表橋梁。

    在施工技術上,大跨度混凝土梁施工采用移動模架、懸臂拼裝、節段預制拼裝、大節段吊裝技術,其中移動模架跨度已達50米,懸拼主跨達230米,節段預制達64米;整孔制運架鋼結構大節段鋼箱梁或鋼板梁,其跨度已達115米;鋼桁梁全焊整孔吊裝(公鐵兩用),跨度已達150米(孟加拉帕德瑪大橋)。吊重可達3600噸,吊高達100米。轉體施工技術日趨成熟,可同時完成平轉和豎轉,轉體重量達萬噸級;頂推技術不斷推廣,如鄭黃鐵路1680米主橋頂推、京張官廳水庫橋鋼桁梁頂推等;施工過程的變形控制、合龍精度均達到毫米級。

    在橋梁結構方面,進行了一系列復雜空間結構的研究和應用。在大跨高鐵橋梁建設實踐中,各種復雜的組合結構形式被探索并得到成功運用。天興洲長江大橋曾創新使用了世界首創的三索面三主桁結構;在鄭新黃河大橋、黃岡長江大橋施工中斜主桁結構的運用趨于成熟,而黃岡橋、銅陵橋等項目結構更趨復雜,不僅有公路橋面板與主桁的結合,還有鐵路橋面板與主桁的結合;2020年通車的滬蘇通公鐵兩用長江大橋、平潭海峽公鐵大橋還采用了雙層鋼—混凝土等組合結構。

    ……

    如此高端的論壇為何會選擇在小小的南通舉辦?因為這里,有兩座代表世界先進水平的千米大跨高鐵橋梁在建設中,院士、專家們正是為它們而來。這兩座堪稱超級工程的大橋,一座位于南通如皋和蘇州張家港之間,叫滬蘇通長江公鐵兩用大橋;一座在滬蘇通橋上游130公里處,叫連鎮鐵路五峰山長江大橋。此次論壇的主旨即:結合這兩座高鐵橋梁的建設實踐對中國高鐵橋梁進行先瞻性研討。

    鄭皆連院士曾評價五峰山長江大橋橋位:“留了幾十年的一個難得的橋位,是費了好大的勁保留下來的。這是我們國家經濟發展最熱的長江三角洲呀,這樣一個珍貴的通道資源,應該讓它用得充分一些,將來對沿線經濟發展的作用是非常非常大的。”

    于是,五峰山長江大橋的建設聚萬般關注于一身,也集多條通道于一體:它是連(云港)淮(安)揚(州)鎮(江)鐵路的過江通道,是京滬高鐵南延的關鍵節點,它得為未來京滬高鐵的升級改造留下巨大空間,它還需要搭載多條高速公路過江。因而,它的規劃由最初的鐵路兩線,到鐵路四線,到最終的上層雙向八車道高速公路、下層四線高速鐵路。這樣一來,這座雙層公路兩用橋僅鋼桁梁重量就達到17萬噸,超過遼寧艦航母重量的兩倍。

    而要命的是,這里的航道繁忙度和地質條件只允許修建千米一跨過江的橋梁,高速度、大跨度、重荷載,又一組世界級的橋梁紀錄將在這里被“逼迫”產生。此前,日本歷時近十年建成、于1988年4月通車的懶戶大橋之南備贊橋是世界上唯一的一座公鐵兩用懸索橋,其跨度雖長達1100米,但其雙錢鐵路設計時速是180公里,四車道公路設計時速為100公里,荷載自然遠小于中國的五峰山長江大橋。接到鐵道部門的設計委托書時,徐恭義既興奮又平靜,嚴謹細致的他知道,一座橋梁,并不是速度高了、跨度長了、荷載重了、規模大了就成為超級工程了,所謂超級工程的概念里更應該包含的意義還有:為滿足超常規的速度、跨度和荷載而激發出來的工程師的創造力,以及由這些創造力而產生的新技術、新工藝、新方法、新材料、新思維。量變之下必然催生質變,怎樣認識并把握這些變化,是橋梁設計師、工程師首先要面對的問題。

    徐恭義召集他的團隊開了一個會,他首先說的是幾句題外話:有一天我們不在了,這座橋一定還在。到那時候,沒有人知道造這座橋的設計師是誰、工程師是誰,但這座橋還在,還在被使用,就說明了所有問題。

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    建一座特大橋,以中國現在的技術和能力,最多只需要四五年,如港珠澳大橋那樣的超級工程也不過十年。設計一座橋需要多長時間?五峰山橋用了八年。八年,可以讓一個孩子從呱呱墜地長成一名小學生。徐恭義帶著他的團隊用八年時間完成了五峰山長江大橋的設計,其中的艱辛與快樂、探索與發現、困擾與突破、堅持與放棄、循律與創新可以寫成另一本厚厚的書。

    2015年底,五峰山長江大橋開建,歷時八年完成的設計圖紙交到施工單位手里。作為五峰山長不大橋工程項目的總工程師,48歲的馮廣勝知道,屬于他的戰役開始了,他和他的團隊的任務是,讓大橋從圖紙上走下來,真實地跨越到長江上。

    出生于1967年的馮廣勝是河南衛輝人,離開家鄉去蘭州上大學之前一直都是個學習認真的讀書郎,從村里一路讀到縣里。雖然那時中國農村整體的經濟發展較弱,但富庶的豫北大平原沒有讓馮廣勝餓過肚子。對這個家里唯一的兒子,務農的父母親也從不要求他參與農活兒貼補家用,只一心一意努力供他讀書。這都給馮廣勝提供了平穩、健康的成長環境,讓他的思維觸角早早地就探出了小小的縣城。衛輝縣有兩條小河,其中一條叫孟姜女河,孟姜女河上有一座混凝土簡支梁橋,那是馮廣勝見到過的第一座橋。在縣城讀高中時,數、理、化常拿滿分、物理成績尤其突出的馮廣勝迷上了橋,常常自己一個人琢磨橋梁的結構形式推演橋梁的受力數據,這是否與經常要經過的那座小橋有關,已無法推測,但這種癡迷最終左右了他高考志愿的填報。

    1990年從蘭州鐵道學院橋梁工程專業畢業后,馮廣勝被分配至當時的鐵道部大橋局第一工程處(中鐵大橋局第一工程公司前身)工作,從工程隊的見習生開始做起,技術員、助理工程師、工程師,直至高級工程師。1998年,31歲的宜昌夷陵長江大橋工程副總工程師馮廣勝,第一次接觸長江大橋。2015年,已經有多座黃河大橋、長江大橋施工經驗的他,從楊泗港長江大橋總工程師任上被調至鎮江,擔綱五峰山長江大橋總工程師。

    一座懸索橋,它的關鍵構件主要是這樣幾個部分:錨碇、主塔、主纜和梁體。其中,主纜要承載全部桁梁的重量,它對全橋的荷載、跨度起著至關重要的作用。主纜由索股組成,索股是由一根根平行排列的鋼絲組成。在設計時,徐恭義就精確地計算出每根鋼絲的長度、半徑、強度,以及它成索成纜之后的直徑、強度、重量和受拉的能力。

    我們知道,直徑5.5毫米粗細的鋼筋如果僅筷子那么長,就是一根直直的小棍子;如果這根鋼筋的長度達到1934米,它必然不再是棍子,而是一根如面條般柔軟的“絲線”了。五峰山長江大橋的主纜便是由這樣尺寸的“絲線”組成的。經過徐恭義的嚴格計算,127根直徑5.5毫米的鋼絲組成一根索股,352根索股組成一根主纜。這樣的主纜直徑為1.3米,每根重46噸、拉力高達9萬噸,吊起一艘滿載的航母還綽綽有余。

    不過,這些鋼絲可不是普通的材質,而是鍍鋅鋁高強度鋼絲,它的強度超過1960兆帕,也就是2000兆帕級別的鋼絲。唯有這樣,主纜才不會變得更粗更重。

    當時,世界上還沒有這樣的高強度鋼絲。建設中國第一座現代懸索橋汕頭海灣大橋時,主纜用的是進口材料,二十多年過去,中國橋梁的材料基本已實現國產化,但這種特殊的鋼絲能國產嗎?徐恭義、劉澄對此是有信心的。早在五峰山長江大橋開始立項時,青島特殊鋼鐵有限公司就勇敢地承擔起研制這種鋼絲的任務。他們組織力量,從源頭開始潛心研究,不斷調整冶煉工藝和原材配比,經過無數次的失敗,終于生產出了符合需要的鋼坯。但要把這些鋼坯拉成滿足需要的鋼絲卻成為又一道難題。青島特鋼技術中心副總工劉澄發現,廠里原有的設備根本拉不動這些鋼坯,更別說成絲了。對設備進行調整后,勉強可以拉出絲了,但不是拉斷就是粗絲不均。青島特鋼決定為這些鋼絲上一條新的生產線。

    2016年4月,青島特鋼新的鋼絲生產線初具規模,按原計劃,這時應該開始投入生產了。劉澄卻又遇到了一件麻煩事兒:生產線上的主體核心設備遲遲未能到貨,生產廠家表示這些定制設備的制造難度太大,準備撤單。劉澄急了,只好放下手里的活兒,開始跑設備生產廠家。2016年8月,設備終于到位。拉出的鋼絲均勻了,但抗彎抗扭能力不能滿足需要。又一輪技術攻關開始。

    終于,完全符合要求的鋼絲生產了出來。雖然比計劃晚了一個月交貨,但劉澄他們的努力,讓徐恭義和馮廣勝感同身受。

    2019年5月10日,五峰山長江大橋主纜的第704根索股架設完畢,對于這一重要施工節點的完成,《人民日報》、新華社、中央電視臺、《經濟日報》、央廣網、中國科技網、中工網、《人民鐵道》《新華日報》均于當天發布了消息,江蘇、湖北、四川等地方媒體也爭相報道。總設計師徐恭義和總工程師馮廣勝的臉上一如往常,掛著平靜的笑容,遠不如媒體表現出來的關切和激動。

    作為工程師,馮廣勝的性格與徐恭義有許多相似之處,比如沉靜,比如細致,比如超前謀劃。

    馮廣勝對施工組織的謀劃會提前一年甚至兩年。2015年,五峰山長江大橋的施工剛剛開始,在進行施工場地的三通一平時,他的注意力聚中在主塔和錨碇的基礎施工方案上;2016年,基礎施工還在進行,他的關注點已盯到上部結構的施工組織方案上了;2017年,他考慮最多的是工藝措施的細節;2018年,南岸主塔封頂正待封頂,鋼梁架設和橋面系的施工組織細化方案已經他手修訂了多次……

    徐恭義的超前謀劃的提前量會更大,大到幾年,幾十年,甚至上百年。關于五峰山長江大橋,他曾這樣表述:安全、經濟、適用、美觀,這四個指標要求設計師、工程師均衡地去把握,還應該考慮終身的使用壽命、終身的使用費用、日常的養護費用等等。那么,到100年以后,養護費用占比、先期投入占比等綜合計算出的數據,才能得出一個衡量這項建筑是否一個好的設計、好的結構的關鍵指標。


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    五  江上的風景

    2014年12月28日,江城武漢。在明亮溫暖的冬日陽光照耀下,江水閃著粼粼的波光,沿江的那些樓宇,也用或玻璃或金屬的墻面回應出煥然的色彩。上午9點45分,馮廣勝乘坐的“黃鶴樓號”游船準時從漢口粵漢碼頭出發,往上游駛去。

    與馮廣勝同船的還有近百人,他知道,同行者有一半兒是受邀的市民,另一半兒除了媒體的記者外都與他一樣,是建設鸚鵡洲長江大橋的中鐵大橋局職工。沒有在船艙里停留,馮廣勝直接上了甲板。依著船舷,順船行方向,他看見武漢長江大橋漸漸近了,心情不由得迫切起來,希望船能開得更快一些。

    這艘游船將從武漢長江大橋下穿過,駛至其上游1.8公里處的鸚鵡洲長江大橋,繞中塔一圈后調頭折返。這是“黃鶴樓”號看橋航線的首航。甲板上的人越來越多,船艙中的似乎都上來了。大家在以各種組合和姿態與武漢長江大橋合影,歡笑聲、呼喚聲隨船在江面飄蕩。散在人群中的媒體記者們開始工作,或“占領”有利地形架起采訪設備,或隨機捕捉有特點的采訪對象。馮廣勝聽到有位老人在給記者唱一首曲調歡快的陌生歌曲,他凝神聽了一會。老人說那歌是武漢長江大橋通車時老師教的,那時他還是一個小學生,后來他當了教師,又教自己的學生唱,歌名是《我們去參觀長江大橋》。

    “看哪看哪!噢!”鸚鵡洲長江大橋出現在前方了,人群興奮起來。橘紅的大橋那么美,美得令周遭的一切都暗淡成了背景。馮廣勝眼睛有些熱。電視臺的記者找到他,架起機器,遵照約定,鸚鵡洲長江大橋工程的總工程師馮廣勝該接受現場采訪了。

    與此同時,羅瑞華正站在橋面上。9點45分,同樣站在橋面的湖北省委常委、武漢市委書記阮成發大聲宣布:“武漢鸚鵡洲長江大橋正式通車!”羅瑞華知道,這聲宣布,不僅僅是橋面上通車典禮現場的人聽見了,全國乃至全世界都聽見了,中國又有了一座長江大橋。他向下游的武漢長江大橋望去,那是中國的第一座長江大橋,它快六十歲了,依然健碩,端莊偉岸如初,他用目光默默地向它致敬。作為鸚鵡洲長江大橋工程的項目經理,他完成了自己該做的,把一座高品質的橋梁交給了武漢市民,把一座美麗的建筑架在了長江上,架在了萬里長江第一橋的身旁。

    武漢市第8座長江大橋通車。

    武漢市第8座長江大橋,也是長江(宜賓合江口以下)上建成通車的第94座大橋,是距離第一座長江大橋最近的長江大橋。

    鸚鵡洲長江大橋通車的3天之前,2014年12月25日,在長江上游,重慶永川長江大橋,一座主跨608米的雙塔雙索面斜拉橋通車,這座高等級公路橋一端連著重慶江津,一端牽著重慶永川,是重慶市三環高速公路西線的跨江通道,成渝高速公路、渝瀘高速公路、渝黔高速公路與之聯通,永川港、永川礦將大大受益于這座橋。

    鸚鵡洲長江大橋通車的3天之后,2014年12月31日,在長江下游,南通東沙大橋通車,這是一座長1838.8米、主跨270米的雙塔雙索面混凝土斜拉橋,跨越在東沙島與南通如皋之間的長江北汊河上。分隔開南通市與蘇州市的廣闊長江水域之上有許多島嶼,其中最大的島叫長青沙,與之相鄰的還有開沙島、東沙島,幾個洲島之間似斷非斷,似連非連。在長青沙島于上世紀90年代有了與陸地相接的長青沙大橋之后,這里又繼續修建了長青沙新橋、華沙大橋和如皋長江大橋,東沙大橋是第五座連接這一組江中島嶼與北岸南通市區的跨江橋梁。可以預見,江島居民的生活便利程度和南通對江島的開發程度都將得到更大提升。

     

    橋是便利的。每一座橋梁的建成都將影響和改變當地的交通,促進并拉動當地的經濟,輻射周遭甚至更大區域的人民生活,使之更加趨向美好。因而人們愛橋,愛建橋,愛在橋畔生活。

    橋是美觀的。每一座橋都融入了規劃者、設計者、建造者的認知、學識、審美和修為,每一座都映射著當地的文化、歷史和人民的期望。總能成為區域內的地標建筑。

    長江大橋數量的增加速度足可以說明人們對橋梁的需求和歡迎程度。前文已寫到,武漢長江大橋過半百生日的當月,長江(合江口以下)上建成了第51座大橋。7年之后,在武漢長江大橋身邊通車的鸚鵡洲長江大橋已是第94座。是的,7年的時間,長江上,僅合江口以下就增添了43座橋梁。

    目前(注:2020年12月31日),長江上到底有多少座橋梁?它們又是如何分布的?

    2017年5月至8月,有一隊人,背著相機、扛著無人機、拿著地圖、開著一輛越野車,從上海到麗江,沿江走訪了200多座跨越長江水域的橋梁,歷時4個月,行車里程逾2萬公里,沿途采寫、拍攝,堅持每天發稿,是為湖北日報傳媒集團與中鐵大橋局聯合舉辦的“萬里長江·大橋行”。2017年11月4日至6日,在武漢舉行的首屆中國橋博會上,“萬里長江?大橋行”的部分資料以25米長巨幅展版的形式首次公諸于眾,引來高頻的關注度。本文作者參加了這次活動。現在,讓我們暫且離開鸚鵡洲長江大橋通車現場,跟隨“萬里長江?大橋行”的步伐,去細數長江上的那些橋梁。

    長江上游。

    按照三峽最東端西陵峽口南津關是長江上游和中游分界點的認知,我們這里所說的長江(合江口以下)上游指的就是合江口到南津關之間1040公里的江段,這一段長江流經四川和重慶,又稱川江。如果川江是一根鏈子,宜賓和瀘州就是鏈子最上頭的兩顆珠子。這兩顆蜀南明珠,有著顯著的共同特點:酒香、橋多。

    水好,則出佳釀。宜賓、瀘州段的江水、河水清澈透亮,水底卵石堆列,魚兒在石間自在游弋,那景象會讓來自長江下游見慣渾濁江水的人嘆為觀止。除了國人熟知的五糧液、瀘州老窖、沱牌大曲,宜賓和瀘州還有許多其他的酒品和大大小小的酒廠,而宜賓、瀘州的老百姓幾乎家家都會釀酒。因此,在這兩座城市,空氣中終日彌漫著酒香,隨著風力和風向的變化時濃時淡。似乎整座城市都被浸在酒里,時時處于幸福的微醺狀態。

    河多,自需橋密。岷江在宜賓注入長江,形成宜賓兩江四岸的城市格局。除岷江外,長江的宜賓段,還有南廣河、磨刀溪等多條小支流匯入,因此,在大的格局之內,宜賓有許多河岸給各類橋梁提供了跨越的平臺。僅長江上的橋梁,宜賓境內就有20座之多(其中3座在建)。宜賓的長江橋有一個不同于其他任何沿江城市的特色——從名稱上嚴格區分了金沙江段和“長江”段。金沙江段的橋,一律冠以“金沙江”,如市中心的南門大橋、戎州大橋,橋上懸掛的橋名牌上都有兩排字,下排是各自橋名,上排都是相同的三個字“金沙江”;岷江入江的合江口下游的橋,則被“承認”為“長江大橋”,如合江口下游700米處的宜賓長江大橋,其名稱竟然是“萬里長江第一橋”——這名字一定令青海的、上海的、武漢的橋們不以為然——上排字為“萬里長江”,下排字為“第一橋”,這橋名體現出宜賓人的自信和自豪。

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    瀘州有沱江匯入長江,有趣的是,長江在瀘州繞出一個“幾”字形的大彎,沱江似乎覺得自己的里程還不夠長,匯入之前也“畫”了一道弧,成字母“U”形,于是,瀘州的城市格局就不是簡單的“兩江四岸”,而是曲曲折折的兩江多岸了。橋,成為瀘州人的生存必須。目前,瀘州境內有11座長江橋,其中2座在建。2018年4月12日,第十六屆中國土木工程詹天佑獎在北京頒發,有三座橋梁獲獎,其中一座就是瀘州的合江長江一橋。

    合江長江一橋是成渝高速跨越長江的通道,這座跨徑530米的中承式鋼管混凝土拱橋,于2013年建成通車,又名“波司登大橋”。說到橋名,我們不得不要贊嘆瀘州人為橋梁命名時的獨創性。位于中心城區的一座造型獨特的低塔斜拉橋名叫“國窖大橋”;城東的一座獨塔斜拉橋則叫“1573長江大橋”,“1573長江大橋”橋長1573米,塔高157.3米,可見這座橋的建設方是多么熱愛“1573”這一瓊漿。

    不僅是橋名,會釀酒的瀘州人還給他們的橋賦予了許多酒的元素。在“1573長江大橋”下游不遠處,還有一座名叫“黃艤長江大橋”的高速公路橋,橋身上沒有如“1573長江大橋”那樣懸掛橋名,但其橋墩是酒杯形狀的。莫非,“1573長江大橋”就是一壺美酒,“黃艤長江大橋”則是與天共飲的金樽?

    川江的大部分水道穿行在重慶市境內。目前,重慶境內有55座長江大橋(9座在建),再加上嘉陵江上的幾十座,無怪乎重慶人能豪氣地稱自己的家鄉是“橋都”,擠兌得長江大橋的發端城市武漢不得不謙稱“建橋之都”。

    重慶市境內的橋梁大致可分作兩類:與三峽有關的、與建直轄市有關的,建設時間相對集中。

    三峽大壩在湖北宜昌,但三峽水庫的庫尾在重慶西端的江津區,因而,幾乎整個重慶市的沿江區域都屬三峽庫區。

    1994年12月14日,時任國務院總理李鵬在宜昌三斗坪宣布:三峽工程正式開工。既是“正式開工”,就說明其實在那天之前許多配套工程業已開工,比如移民,比如橋梁。1997年11月,三峽工程成功實現大江截流。2006年5月,三峽大壩全線建成。2009年,長江三峽工程全部竣工。

    2003年6月,三峽工程首次蓄水,壩前水位達到135米。2006年9月,三峽工程實行第二次蓄水,成功蓄至156米水位。2008年9月,三峽工程開始首次175米試驗性蓄水,當年水庫水位達到172.8米。2018年9月10日,三峽水庫第11次175米試驗性蓄水。

    在三峽工程十數年建設期內,庫區水位按計劃一次次上升,庫區的長江大橋也按計劃一批批建起來。1997年,一年內就有豐都長江大橋、涪陵長江大橋、萬州長江大橋3座橋梁建成。2005年至2006年,兩年內巫山長江大橋、渝懷鐵路長壽長江大橋、云陽長江大橋、廣陽島大橋、夔門長江大橋和重慶長江大橋復線橋6座橋梁通車。

    1997年3月14日,八屆全國人大五次會議批準設立重慶直轄市,1997年6月18日,重慶直轄市政府機構正式掛牌。為推進城市化建設,橋梁建設成為一個關鍵。從2000年12月到2010年12月,鵝公巖長江大橋、忠縣長江大橋、馬桑溪長江大橋、大佛寺長江大橋4座橋梁通車,馬桑溪長江大橋、大佛寺長江大橋兩座位于中心城區的橋于2001年11月26日同一天舉行通車儀式,橋名均由時任國家主席江澤民題寫。根據橋梁的建設周期,這幾座橋梁應該是重慶成為直轄市后最早建設的一批城市橋梁。

    從2004年開始,重慶市每年都有數座長江大橋建成通車。“到重慶看橋”漸成重慶的一個旅游品牌。

     

    長江中游。

    按長江水利委的劃分,從宜昌南津關到鄱陽湖入江口為長江中游,全長955公里。長江中游全部在湖北境內,其中部分江段與湖南、江西臨界。

    2017年12月28日,沌口長江大橋通車,這是一座主跨760米的雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,承載武漢市四環西線的過江任務。沌口長江大橋是武漢市境內建成的第9座長江大橋、湖北省境內建成的第26座長江大橋,長江(合江口以下)上建成的第110座大橋。

    湖北,古云夢澤生成之地,河湖溝汊無以計數,自古有“九省通衢”“千湖之省”美譽。長江湖北段,又稱荊江,自西向東貫穿湖北全境,流經了恩施、宜昌、荊州、咸寧、武漢、鄂州、黃石、黃岡等全省一半兒以上的地市,長度逾1000公里(南津關以西有近100公里屬于長江上游,有2004年7月建成的巴東長江大橋和2019年9月通車的香溪長江大橋)。

    湖北的長江大橋,從武漢長江大橋開始,座座都有不凡的身世。

    武漢長江大橋通車之后的十多年時間里,湖北的江面上沒有新的橋再“長”出來,直至1971年9月,枝城長江大橋通車。枝城長江大橋位于湖北省宜都市枝城鎮和枝江市顧家店鎮之間,是焦柳鐵路線跨越長江的通道,原本是一座單純的連續鋼桁梁鐵路橋,建設過程中為方便兩岸百姓,在兩側增設了公路橋面,變身為公鐵兩用大橋。它是長江上的第4座大型橋梁,第3座公鐵兩用橋。建設過程正處于“文革”期間,許多技術人員和管理干部受到“造反派”的沖擊,工人們想方設法保護他們,使大橋得以建設完成。

    枝城橋之后千里荊江又沉寂了十年,1981年葛洲壩三江橋的悄然建成。這座混凝土梁橋位于宜昌市西陵區,連接北岸和江中的西壩島,曾是為運輸葛洲壩建筑材料而建的專用橋梁,葛洲壩建成后轉為民用,因為并未完全跨越長江,它的建成沒有引起人們的關注。

    又是十多年,到1990年代中期,湖北的長江江面熱鬧起來了,武漢長江二橋、黃石大橋、西陵長江大橋、九江長江大橋陸續建成通車,至20世紀末,湖北擁有了7座長江大橋,當時,宜賓合江口以下長江干流上全部橋梁的總數是20座。

    新世紀的第一個十年(2000年-2009年),長江(合江口以下)上增加了46座橋梁,湖北的貢獻額是9座,就此擁有了16座長江大橋。

    新世紀的第二個十年(2010年-2019年),長江上橋梁數量迅速增加,截至2020年12月,湖北的已建在建長江橋數量已增至39座,其中,在建橋梁中預期2021年通車的有5座。

    湖北是長江大橋建設開先河的省份,且一直葆有這樣的榮譽。武漢長江大橋是萬里長江第一橋,武漢長江二橋是長江上的第一座斜拉橋,西陵長江大橋是長江上第一座懸索橋,天興洲長江大橋是長江上第一座公鐵兩用斜拉橋,宜萬線宜昌長江大橋是長江干流上第一座鐵路拱橋。

    西陵長江大橋建成時,是中國最大跨度的懸索橋,獲譽“神州第一跨”;宜萬線宜昌長江大橋,在世界同類橋梁中跨度最大;荊岳長江大橋建成時為世界最大跨高低塔斜拉橋,其三八灘橋時為國內連續長度最長的連續梁橋;鸚鵡洲長江大橋建成時為最大跨度的三塔四跨懸索橋;二七長江大橋時為世界最大跨度三塔斜拉橋和最大跨度疊合梁斜拉橋;天興洲長江大橋開建時,超越丹麥海峽大橋成為當時世界最大的公鐵兩用斜拉橋,建設過程中更是創造了跨度、荷載、速度、寬度4項世界第一;陽邏長江大橋的南錨基礎曾被譽為“神州第一錨”。

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    夷陵長江大橋為長江上首例倒Y型三塔斜拉橋,開拓了新型斜拉橋結構,使之從理論到實踐得到認可并得以推廣應用;宜萬鐵路宜昌長江大橋是一種創新的梁拱共同受力的組合橋,主橋鋼管拱豎轉跨度達264米,是當時國內同類型橋梁中最大的豎轉跨度。

    楊泗港長江大橋是長江上第一座雙層公路大橋,1700米主跨,一跨過江;青山長江大橋基礎施工中的啞鈴型鋼圍堰為亞洲最大;蒙華鐵路荊州公鐵兩用長江大橋是蒙西至華中地區鐵路煤運過江通道,上層高速公路,下層雙線電氣化鐵路,是跨江兩用重載第一橋。

    天興洲長江大橋獲國家科技進步一等獎、喬治?理查德森國際大獎、FIDIC百年重大土木工程項目杰出獎;九江長江大橋獲國家科技進步一等獎,詹天佑獎、魯班獎;武漢長江二橋獲國家科技進步獎、魯班獎;軍山長江大橋、宜昌長江公路大橋、夷陵長江大橋獲詹天佑獎;黃岡長江公鐵兩用大橋獲國家優質工程金質獎。湖北的長江橋幾乎座座都是獲獎大戶。

    在中國橋界,有個有趣的現象,叫“中國橋梁漢陽造”。因建造武漢長江大橋,鐵道部大橋工程局(中鐵大橋局前身)落戶武漢,改革開放之后,中交集團、中建集團的多個駐鄂二級企業陸續進入橋梁建設領略,長江上、黃河上、海岸邊、深山里的中國橋梁,多出自中鐵大橋局等幾家駐鄂央企。也因此,武漢被稱為中國的“建橋之都”。

     

    長江下游。

    所謂長江下游,是指自贛、鄂、晥三省交界處的湖口至入海處吳淞口之間的長江段。此段江水流經江西、安徽、江蘇和上海4個省市,全長938公里。目前,下游江段上已建在建的橋梁有40座,其中6座在建。

    古老的長江源遠流長,沿途貫穿若干不同線系的山地和不同時代的地質構造,形成和發育歷史非常復雜。億萬年里,上游地區不斷上升,形成高山、高原、峽谷,相對來說,中、下游地質上升的幅度要小得多,其間還出現過間歇下沉,于是,現在的長江中下游多丘陵和山地,同時湖澤河溪眾多。其中下游江段,河道流動于山丘階地的廣闊堆積平原上,汊道縱橫,河灣發育,又有著與中、上游不同的獨特狀態。而以中國第一大經濟區——長江三角洲為龍頭的長江下游地區正是我國經濟積累和經濟發展最優良的區域之一。由是,此處對橋梁的需要和要求都極高。

    長江下游河道寬闊,地質復雜,修建跨江橋梁難度非常之大,以至第一座大橋于1968年9月方得以誕生,那就是被寫入小學課本的南京長江大橋。而在這之后的20多年里,南京長江大橋都是下游長江上的唯一。直至改革開放十多年后的1990年代中后期,才陸續建成了揚中一橋、銅陵長江大橋、長青沙大橋和江陰大橋。因而長江下游目前擁有的已通車橋梁中,有29座建成于21世紀。

    下游江面寬闊,長江大橋個個體型巨大,座座都有世界紀錄。如,主跨630米的合福鐵路銅陵公鐵長江大橋,刷新了公鐵兩用斜拉橋跨度的世界紀錄;馬鞍山長江大橋之懸索橋兩主跨均為1080米,潤揚長江大橋之懸索橋主跨1490米;連鎮鐵路五峰山長江大橋是一座雙層的雙塔鋼桁梁懸索橋,主跨1092米,是我國首次在公鐵兩用橋上采用主跨千米級的懸索橋結構型式;滬蘇通長江大橋主航道橋為主跨1092米鋼桁梁雙塔斜拉橋,是世界上公鐵兩用斜拉橋中的最大跨;寧安城際安慶長江大橋主塔高度達210米,蘇通長江大橋主塔高300.4米,時為世界最高橋塔,2020年7月1日通車的滬蘇通長江大橋主塔高325米,為世界上最高公鐵兩用斜拉橋主塔;崇啟橋正橋長達9440米,上海長江大橋正橋長達9970米,滬蘇通長江大橋正橋長11072米,這都是一眼望不到頭的距離。

    長江下游橋梁令人驚嘆的數據舉不勝舉,而這些橋梁對當地經濟發展的影響也是座座了得。

    寧安城際安慶長江大橋是南京至安慶城際鐵路的過江通道,開通后,從安慶到南京從原來的6小時縮短為2小時,到上海,由原來的11小時縮短為4小時。

    合(肥)福(州)高速鐵路依靠銅陵長江公鐵兩用大橋過江,于2015年6月28日開通運營,安徽腹地通往海峽西岸經濟區的高速通道就此打通,實現了人們“福州至合肥4小時直達,北京至福州8小時直達”的愿望。

    潤揚長江大橋連接京滬高速公路、寧滬高速公路、寧杭高速公路三條高速公路,并使這三條高速公路和312國道、同三國道主干線、上海至成都國道主干線互連互通,成為長江三角地區的一個重要路網樞紐。

    以滬蘇通大橋為咽喉的滬通鐵路不僅將使江蘇南通融入上海一小時都市圈,促進長三角經濟的一體化進程,還連接起魯東、蘇北與上海、蘇南、浙東地區間的沿海鐵路,貫通中國東部最便捷的鐵路運輸通道,為長三角經濟輻射中西部地區提供便利條件。

    ……

    在長江下游,幾乎建一座橋就打通了一處關隘,就使長三角的經濟影響力拓展出新的廣度和深度。

    這里地質復雜,巖岸沙岸、陡崖漫坡交替出現,致使江床時寬時窄,水流也時急時緩,窄而急時江水易夾帶泥沙,寬而緩時則導致泥沙淤積形成江心洲,從而引起河道分汊。因而此段長江江心洲多,汊道河多。

    這樣的江流狀況促使了夾江橋——也就是汊河道橋——的出現。目前長江下游已建在建的39座長江大橋中,有13座是汊河河道上的夾江橋,還有3座由兩座汊河道夾江橋組合而成。

    在江蘇省會南京市,就有兩座漂亮精巧的夾江橋連接江心洲與南岸陸地,其中一座是顏值高、名聲響的南京眼步行橋,這是長江中下游唯一的一座步行橋,它建成于2014年6月,是為當年的青奧會而建。這座雙塔鋼箱梁斜拉橋,兩個環型的橋塔似明眸,斜拉索形成的空間索面如羽翼,夜幕降臨,燈光變幻,大橋就似振動翅膀的精靈,行人穿行其間,遂成為琴弦上躍動的音符。目前在建的南京五橋則是江心島與北岸陸地間的夾江橋。

    下游島多,且越臨近入海口面積越大,但一島便是一座城、一洲便是一個縣的卻是不多,揚中算是一個。揚中市隸屬江蘇鎮江市,位于鎮江市東部的江心,由太平洲、中心沙、西沙島、雷公島四個江島組成。西岸與鎮江市京口區、丹陽市隔水相望,東岸與泰州市以江為界。千百年來,揚中都孤懸江中,與兩岸介舟輯往來,直到1994年10月揚中長江大橋建成。這座汊河橋連接了揚中主島太平洲與鎮江京口區,是目前揚中最西端的一座橋。揚中大橋建成之后,揚中與兩岸的往來更多了起來,揚中二橋、揚中三橋陸續建成,人們也就漸漸習慣把它稱作“揚中一橋”了。

    揚中島下游,在南通市與蘇州市之間廣闊的長江水域內有許多島嶼(其中最大的島就是長青沙),目前與北岸的陸地之間有5座橋梁相連,它們自然皆為夾江橋,分別是長青沙大橋(新老兩座并行)、如皋長江大橋、華沙大橋和東沙大橋。

    再往下游,就是吳淞口上的崇明島了,這座中國第三大島嶼除西北部一小部分之外皆隸屬上海,島上現設崇明區。千百年來,崇明一直孤懸在大陸之外,北岸與江蘇一衣帶水,南岸與上海隔水相望,靠渡船與南北陸地聯系,直到2009年10月31日上海長江隧橋通車,崇明島才不再孤獨。兩年后,崇啟大橋通車,終于,崇明島“長”出來的兩只手都被陸地緊緊地牽住了。

    下游還有3座穿越了江洲由兩座夾江橋組合而成的大橋,它們是馬鞍山長江大橋、潤揚長江大橋和泰州長江大橋。

     

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    跟隨“萬里長江?大橋行”的足跡瀏覽了一遍長江(合江口以下)上的大橋之后,讓我們再回到2014年12月28日的鸚鵡洲長江大橋通車現場。

    上午10點,阮成發宣布鸚鵡洲大橋通車不過一刻鐘,通車儀式的平臺還未完全拆除干凈,按捺不住激動心情的市民們已涌上了大橋。10點30分,八條車道完全被滾滾車流占據。人行道上,則布滿或徒步或騎行的市民,不少人拿著相機、手機在拍照留念。同一時間,“黃鶴樓號”行至橋下,甲板上的人群中不時發出歡呼聲,或與依靠在橋欄邊的市民揮手互動。羅瑞華和馮廣勝一個在橋面,一個在船頭,分別被記者包圍。

    此時,還有一個人正懷著別樣的激動心情在關注通車典禮。他就是鸚鵡洲大橋的總設計師、中鐵大橋院副總工程師萬田保,他的名字與羅瑞華一起被刻在了大橋的銘牌上。不論是總設計師、總工程師、工程項目經理,還是普通的技術人員普通的工人,所有參與了一座偉大橋梁的人,都愿意自豪地稱這座橋為“我的橋”,因為他們傾注了心血。

    對于萬田保來說,“我的鸚鵡洲橋”是最美的,這個美麗還是可以用數據說話的:懸索橋三塔四跨,兩個邊塔高129.2米,中塔略略高出21米,且邊跨無橋墩支撐,就使連續起伏的主纜向錨碇方向與地形順接,過渡勻順,線型簡潔而富有韻律,自然又協調;而各主塔于橋面以上只設置一道上橫梁,又使大橋縱向擁了有極好的通透感。

    整座大橋不高不矮,規模適度,既不會形成對武漢長江大橋、黃鶴樓等臨近地標建筑的壓迫感,又透露著現代化橋梁的時代氣息,與它們相得益彰;國際橘外衣色調溫暖醒目,適合遠眺;欄桿雕塑突出武漢標志性建筑和代表性的橋梁,宜于近觀。

    鸚鵡洲長江大橋無疑是美麗的。但是,猶如對一個人的評判,美麗的外表雖會讓人眼前一亮,若沒有一個美麗的心靈,處得久了就不會感覺到她的美了。鸚鵡洲橋是有內在美的。萬田保、羅瑞華和馮廣勝對此無比自信:鸚鵡洲橋的內在美體現在“實用、經濟、耐久”的總體把握和結構簡單、受力明確、質量上乘的精心設計與施工上。坐落在河北趙縣、建于隋朝的趙州橋,距今已有約1400年的歷史,盡管其跨度僅37米,但至今仍受到人們的稱贊;鸚鵡洲橋下游、“年過半百”仍在承擔過江大交通重任的武漢長江大橋,也得到了大量的贊譽。這些橋梁得到認可,絕不僅僅是其外表美,更重要的是它們“實用、經濟、耐久”的內在品質與人們產生了共鳴。他們相信,鸚鵡洲橋也是一座經得起歷史檢驗的精品工程。

    據《橋梁建設報》的最新統計數據,截止2020年4月底,長江(合江合以下)已建在建橋梁的數量已達143座。不僅僅是鸚鵡洲橋,長江上一座座橋梁是交流通達的要津,是經濟發展的關鍵,也是幸福生活的代言。

    2014年3月26日,鸚鵡洲大橋通車半年前,時任湖北省委常委、武漢市委書記阮成發首次登上合龍后的橋面,第一次以全新視角盡覽兩江四岸的城市風光時,脫口而出:“‘神女應無恙,當驚世界殊’。”

     

    六  詩和遠方

    “這個世界不只有眼前的茍且,還有詩與遠方。”

    美麗而遙遠的云貴高原是詩還是遠方?

    金沙江岸多崖壁,在四川涼山與云南昭通、昆明之間尤甚。宋家二嫂記得小時候想出趟門要么“登天”要么“入地”,“登天”是翻山去茂租鎮,“入地”則是下到崖底坐小船過江去對岸的四川。

    宋家二嫂是云南省昭通市巧家縣茂租鎮鸚哥村人,家就住在山崖上。隔江相望、呼之即應的是四川省涼山州布拖縣龍潭鎮馮家坪村。崖岸上的村子海拔約800米,距江面200多米,到茂租鎮要翻過的山最高處海拔有2200米。

    鸚哥村與馮家坪村之間自古通婚,有不少姑娘嫁往四川,也有不少娘家在江對岸的媳婦,宋家二嫂的妯娌中就有。很多年前村子外建了條溜索,不論是人還是牲畜還是貨物都能乘坐大鐵籠子過江,方便了太多。前些年開始,有一些洋氣的外地人翻山越嶺地來到他們村看溜索,她才知道這個溜索竟還是個稀罕物。她大兒子外出打工在攀枝花安了家,她去過,兒子告訴她,他們村的鸚哥溜索是“亞洲第一溜”。

    確實,這樣的過江溜索在金沙江上有好幾條,“鸚哥溜索”是最長最險的一條,距水面約300米,有470米長。2015年四川省政府出臺了一個計劃——“溜索改橋專項工程”,開始對省內過江、河、溝的溜索進行“溜索改橋工程”施工,鸚哥溜索自然上了榜。

    鸚哥溜索下游400米,新建的橋叫“馮家坪金沙江大橋”,南岸橋頭正落在宋家二嫂他們村里。大橋開建前,施工單位先建了一座過江的索橋,說是施工棧橋,棧橋對村民開放,村里人就基本放棄了溜索,都改走棧橋過江,畢竟走“橋”更自由更方便更安全。橋還沒建起,村民已在享受過橋的幸福了。

    楊如剛自詡也是走南闖北的人,尤其是做了四川路橋的主要領導之后,更是天南地北地飛、上山鉆地地跑,路途多么顛簸坎坷都能適應,事務繁多的他,正可以利用車上的時間思考或休息。2016年初,“馮家坪溜索改橋工程”開工前一天,他暈車了。從成都乘飛機到達西昌已是下午,再坐車往工地趕,200公里的路竟走了12個小時,半夜才到金陽縣城,距離巧家還有2個小時山路。身體實在受不了了,不得不在金陽住下。累得夠嗆的楊如剛第二天看到施工現場筆直陡峭的山崖,忍不住感慨:當年紅軍從這里過,毛主席說“烏蒙磅礴走泥丸”,幾十年過去了,怎么還是這個樣子喲!站在逶迤的“五嶺”之間,伴著金沙拍崖的萬古轟鳴,楊如剛與“馮家坪溜索改橋工程”的項目團隊一起確定了大橋的施工組織方案:沒有路,就一點點修進來;沒有場地,就充分利用每一塊平地,哪怕只巴掌大;材料運不進來,就肩挑手抬。只一個宗旨,多難,也得把這座橋盡快建成建好。

    2018年9月1日,在馮家坪金沙江大橋下游40公里處,四川對坪鎮和云南東坪鎮之間跨越金沙江的對坪金沙江大橋通車,這是四川省77座“溜索改橋工程”中的最后一項。這座橋面寬10.5米、主跨280米的上承式箱板拱橋,不論外型還是規模都是如此普通,但這座普普通通的拱橋,必將顛覆兩岸村民持續了千百年的出行方式和生活狀態,使更多的人能走出去,也使更多的外界物品、信息能進到山里來。

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    這座普普通通的拱橋也給鄭旭峰、劉洋烙下終身難忘的記憶。四川公路設計院橋梁分院副總工程師鄭旭峰是對坪金沙江大橋的設計負責人之一,他忘不掉的,是這里山谷間常年6級左右的大風。第一次去現場勘察時,被山風吹得搖來晃去的溜索讓他忘而生畏。因而在設計中,抗風成為一項重要指標。劉洋是四川路橋“對坪溜索改橋工程”項目總工程師,對于在這里堅守了三年的他,除了風,心悸的還有雨。2017年夏天,一場大雨過后,山洪瞬間沖毀了一公里的山路,修復這一公里劉洋他們花了半個多月,物資運輸也因此中斷了半個多月,那是怎樣困窘艱難的半個月呀!    如果說每一座山區橋梁的修建過程都是一首可歌可泣的長詩,楊如剛鄭旭峰劉洋應該不會反對。

     

    山區橋梁自古就是人類戰勝自然阻礙的最偉大構造物之一,有藤橋、竹橋、獨木橋、棧道等各種材料各種型式。新中國成立后,曾有過幾次相對集中建造現代化山區橋梁的時期,一次是修建川藏公路,伴隨著中國人民解放軍第18軍前進的步伐,交通部西南工程局的10萬筑路大軍把公路從四川修進了西藏,一路上逢山開道、遇水搭橋,據后來的統計,平均每一公里的推進都付出了12條生命的代價。筑路大軍中的西南工程局橋梁處后來發展成為現今的四川路橋集團,因而現任總經理楊如剛對于四川路橋修建山區橋梁的能力總是頗為自信也很是自豪。另一次是西南三線建設時期,隨著成昆、寶成等鐵路干線及諸多支線的修建,金沙江及其支流上建成了許多鐵路橋梁,如成昆鐵路三堆子金沙江大橋,成昆鐵路宜珙支線金沙江大橋、岷江大橋等等。改革開放之后,國家開始有計劃地對金沙江中下游及其大型支流進行水利開發,為配合水利工程施工,往往先要造橋,這些橋梁中的一部分是臨時設施,另一部分則被設計成永臨結合的,成為當地百姓過江越河的通道,如向家壩金沙江大橋、溪洛渡金沙江大橋等。

    山區,是相較于平原的概念,一般來說,人們把山地、丘陵、高原都稱為山區。根據相關部門公布的數據,中國的山區面積有663.6萬平方公里,占國土總面積的69.1%,也就是說中國國土的三分之二屬于山區,它們主要分布在東北、西北、西南、華中地區,以西部為重,這與中國西高東低三個臺階式的整體地勢有關。著名的有橫斷山區、烏蒙山區、武陵山區、呂梁山區等。

    山區的特點是地形崎嶇、交通不便、經濟欠發展,距城市遠的深山區尤甚。2011年底國家發布《中國農村扶貧開發綱要(2011—2020年)》,11個連片特困地區全部是山區:六盤山區、秦巴山區、武陵山區、烏蒙山區、滇桂黔石漠化區、滇西邊境山區、大興安嶺南麓山區、燕山-太行山區、呂梁山區、大別山區、羅霄山區。

    進入新世紀,中國西部大開發號角吹響。作為一項國家政策,“西部大開發”的目的是“把東部沿海地區的剩余經濟發展能力,用以提高西部地區的經濟和社會發展水平、鞏固國防”。2000年1月,國務院成立西部地區開發領導小組。由時任國務院總理朱镕基親任組長。發展經濟,交通先行,一條條新建鐵路和新建高等級公路開始修建,這些穿山越澗的鐵路、公路自然有極高的橋隧占比。青藏鐵路的建設和全線通車,使以拉薩河大橋為代表的沿線橋梁成為二十一世紀第一個十年期間高原山區橋梁建設成就中最耀眼的明星。2012年4月,雅安到西昌的雅西高速通車,全程240公里,竟然有270座橋梁。

     

    如果說大江大河上的橋梁,跨度是其重要技術參數的話,山區橋梁則有一個與眾不同的數據值:高度。2009年11月15日,位于湖北省宜昌市與恩施州交界處的滬蓉西高速公路四渡河大橋通車,這座主跨900米的懸索橋橋面距橋下谷底496米,相當于160多層樓高的驚人數字使漂亮雄偉的四渡河大橋當之無愧地成為世界第一高橋,吸引了來自全世界的關注目光。一個月之后,2009年12月23日,位于貴州省安順市關嶺縣的滬昆高速公路壩陵河大橋通車,這是一座主跨1088米的鋼桁架懸索橋,橋面至壩陵河水面370米,雖然距四渡河大橋新創的世界紀錄差了100多米,但這個高度也相當于120多層樓高了。

    山區橋梁之所以會有這樣一個平源上的橋梁不可比的數值,完全“受益”于山區的特殊地形特點,似乎與橋梁本身沒有什么關系。

    與平原上相比,山區橋梁的建設需要面對幾個難題:美麗風景掩蓋下惡劣復雜的地理環境、變化多端的氣候條件、隨時可能發生的地質災害。

    山區往往峰高林密,景色或秀美或壯麗或雄渾,吸引著旅游者、攝影人和探險家。對于工程人來說,山區,往往是艱苦、困難的代名詞。

    2008年春天,29歲的肖世波調任中鐵大橋局大瑞鐵路瀾滄江大橋項目部副總工程師。4月21日傍晚,用了三天的時間剛剛折騰到目的地的肖世波,站到了橋位處的懸崖邊。這三天,飛機、火車、汽車坐得讓人嘔吐,特別是從云南保山乘越野車進山的那最后一段路,劇烈的顛簸讓他五臟六腑都像翻了個兒,還途遇高山滑坡,巨大的石塊毫無征兆地從山上突然滑落,幸好司機反應快,石塊幾乎是擦著車尾滾入了深澗。現在,站在景色怡人的山崖上,看看腳下,薄薄的云朵之下,是墨綠色的瀾滄江水;望望對岸,是夕陽映照中不斷變幻著斑斕色彩的山巖;環顧周遭,山連山、峰抵峰……暮色四合,天還沒有完全黑下來,星星就突然明亮起來,閃爍著越來越耀眼的冷峻的光。誰知腳下一滑,一塊石頭滾下崖去,很久很久,聽不到回音,肖世波的手心開始冒汗。

    站在山頂上,年輕工程師肖世波給他的領導打了個電話,先匯報自己到工地了,然后小心翼翼地表達出想離開的心思,得到的回答是一頓臭罵。

    第二天早晨,天剛亮,肖世波就穿上物機部配發的解放鞋,叫上工程部、測量組的幾個小伙子去“走山”了。

    兩個月后,他們以每周每人穿壞一雙解放鞋、每個人的大腳趾尖都生出厚繭的代價,踏遍了周圍可布置測控網的山頭。日出而出,日落而歸,那被當地人稱之為梯云路的“路”——就是沒有路,人在山下,云在山上;人到山上,云到腳下——讓他們身輕如燕,以至于五年之后,肖世波被調至港珠澳大橋工地時,不由感嘆:珠海這個地方真好,真平坦!

    準備建橋的地方往往沒有路,山區里的河流又往往水深道狹落差大,水利價值高而航運能力低,施工用的材料無法用車用船運抵現場不說,水上施工也不能借助船只。首當其沖受影響的就是對橋位、橋型和材料的選擇。曾經,橋梁施工技術和材料無法滿足橋梁的跨越需求時,“賴橋梁以渡”對于許多山區百姓都只能是夢想。而跨越的瓶頸被突破之后,橋梁就像能打破山區閉塞和貧困的破冰船,一艘艘開進山去。

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    近些年來,隨著中國橋梁的跨越能力越來越強,山區的超級橋梁工程也越來越多。這些大跨橋梁可以站在山頂,從一座山峰直接邁向另一座山峰,拉直了道路,避免了在山腳下建橋時道路的迂回曲折。這也是山區橋梁越來越高的原因吧。四渡河大橋496米的第一高橋世界紀錄保持七年之后,被另一座中國山區橋梁刷新。2016年12月29日,杭瑞高速北盤江大橋通車,這座主跨720米的雙塔斜拉橋橋面與其跨越的尼珠河河面相距565.4米。

    而這七年間建成的山區橋梁也都有著驚人的“站位”高度。

    2012年3月31日,湖南湘西,矮寨大橋通車,這是一座主跨1176米的鋼桁加勁梁單跨懸索橋,橋面跨谷底355米;

    2012年9月30日,重慶涪陵,渝利鐵路蔡家溝大橋竣工,形似艾菲爾鐵塔的主墩高達139米,為當時世界最高雙線鐵路橋;

    2015年8月25日,云南普立,普宣高速普立大橋通車,這是中國首座山區鋼箱梁懸索橋,628米的主跨之下是深不見底的普立大溝,橋面距溝底約340米;

    2015年12月26日,杭瑞高速畢節至都格段通車,不到140公里的線路上有多座亮眼的高橋,其中位于水城縣董地鄉的抵母河大橋是一座跨徑538米的單跨鋼桁梁懸索橋,橋面距抵母河谷底360米;

    2015年12月31日,貴州開陽縣與甕安縣交界處,貴甕高速清水河大橋通車,這座主跨1130米鋼桁梁懸索大橋,橋面據峽谷垂直高度406米,主塔塔頂至清水河江面垂直高度達到540米;

    2016年10月28日,湖南郴州,廈蓉高速赤石大橋通車,這是一座跨徑380米的多塔混凝土斜拉橋,其雙曲線造型的4個主塔被稱為“小蠻腰”,最高一座有287.63米。

    2016年12月28日,滬昆高鐵貴陽至昆明段通車,位于貴州安順的滬昆高鐵北盤江大橋也隨之投入運營,主跨445米是當時鋼筋混凝土拱橋的世界最大跨度,上承式的橋面距北盤江江面約300米。

    ……

    這些橋面與橋下的水面、谷底之間高差數據值與橋梁本身無關嗎?這些看似單純的數字,實則是橋址處山區特征的一個重要標識。

    首先,它影響設計決策。

    一兩百米的旱地山谷可以修建高墩橋,比如渝利鐵路蔡家溝大橋,比如廈蓉高速赤石大橋。此外,則必須選擇一跨過谷的橋型。

     

    馬庭林認為“拱橋是山區大跨度鐵路橋梁主選橋型”。他在接受《橋梁建設報》記者專訪時說:拱橋不但具有較大的跨越能力,而且結構剛度大,這與目前高速鐵路對橋梁“變形小、剛度大”的總體要求很貼合。另外,拱橋抗壓性能好,超載能力也很強,而且抗震性能也比較好。

    曾任中鐵二院副總工程師的中國工程勘察設計大師馬庭林主持過許多山區鐵路橋梁的設計。1996年8月建成通車的南昆鐵路清水河大橋的計算和梁部設計圖紙是他親自完成的,大橋后來獲貴州省科技進步一等獎、魯班獎以及詹天佑土木工程大獎,成為那一時期西南山區鐵路橋梁的典型代表。馬庭林記得,關于那座大橋橋型的選擇,討論了很久,曾有3種方案,由程慶國院士和陳新院士為組長的專家組討論投票,結果很有趣,3種方案各得3票。最終經過反復論證,決定采用預應力混凝土連續剛構橋型。后來,在內(江)昆(明)鐵路的建設中,馬庭林又主持了多座橋梁的設計,例如李子溝、花土坡大橋等,基本都是采用高墩大跨跨越峽谷,主橋采用預應力混凝土剛構-連續組合梁橋。正是因為有了這些積累,馬大師更明確地認為剛性良好、跨越能力強的拱橋是山區鐵路橋梁的發展方向。

    目前,隨著高速鐵路在西部山區的推進,已建和在建的山區鐵路拱橋越來越多。前文中提到的滬昆高鐵北盤江大橋就是一座鋼筋混凝土拱橋,2017年初竣工的云桂鐵路南盤江大橋,全長852.43米,主跨416米,也是一座上承式鋼筋混凝土拱橋,結構形式與滬昆高鐵北盤江大橋類似。

    2018年8月貫通的成貴鐵路鴨池河大橋位于貴州省黔西縣與清鎮市交界的鴨池河上,橋址處地質狀況為典型的喀斯特高原、峽谷地貌類型,河道兩岸巖崖陡峭,地勢險峻,地質復雜,部分巖崖與河面夾角甚至達到90度。根據這些客觀情況,中鐵大橋院創新地提出了中承式空腹鋼混結合提籃拱橋的橋型方案,橋長971米、主跨436米。

    隨著山區對橋梁跨越能力需求的增強,懸索橋這種柔性結構的橋型也日益成為設計師的重要選擇。四渡河大橋、壩陵河大橋、矮寨大橋、普立大橋、抵母河大橋、貴甕高速清水河大橋都是大跨懸索橋,但它們也無以例外皆為對荷載要求不高的公路橋梁。2016年元月,在云南麗江虎跳峽景區,一座有特殊意義的橋梁開工建設,它就是麗香鐵路虎跳峽金沙江橋,其特殊性在于,它是中國第一座山區鐵路懸索橋。

    全國工程勘察設計大師、中交二公院總工程師廖朝華認為,現在很多山區橋梁的跨徑、布局和結構的復雜程度已經遠遠超過大江大河上的橋梁。比如滬蓉西高速公路上的橋型就包括了拱橋、懸索橋、斜拉橋,它們的跨度、高度和難度都不亞于非山區的水上橋梁。是到了我們應該把更多關注投向山區橋梁建設的時候了。

    其次,它嚴重影響施工過程。

    平原上建橋的設備和工藝都比較成熟和齊全,而在山區,大型的機械很難施展開,原材料和構件的運輸、許多工藝的運用都成了問題。工程師們不得不創造出許多新的工法,比如“先導索火箭彈拋擲法”。

    我們來看普立大橋建設初期的一個場景。2014年1月11日下午,云南普立鄉普立大溝宣威側,3點10分,有人在倒計時并下達指令:“5、4、3、2、1,發射!”一枚火箭彈瞬時騰空而起,從深溝上空呼嘯而過,快速向對面的普立岸飛去,10秒鐘后成功落在預定位置,火箭全程飛行距離1020米。25分鐘后,15時35分,又一枚火箭彈發射過溝。

    這可不是在進行軍事演習,兩枚火箭彈也不是武器,而是運輸工具,它們的身上牽帶著一根直徑14毫米、長1350米的尼龍繩,那是大橋施工用的先導索。懸索橋進入上部結構施工前,必須拋送先導索,才能架設空中便橋(又叫貓道),開辟主纜和橋面施工工作平臺。

    在平原上施工,先導索過江過河一般靠船舶拖拽或直升機牽引。一些山區橋梁施工中,先導索過山谷、河谷也可以用人工拽拉、船舶運送或直升機牽引的辦法,但普立大橋要跨越的普立大溝從山頂到溝底約有500米,樹木密布、藤蔓遍生,當地山民都少有人下去過。如何讓先導索過溝令施工人員頭疼了很長時間,最后琢磨出用火箭彈拋擲的辦法。這個方法在國內雖然不是首次,但在云南的橋梁施工中還是第一次運用。這個方法成本低、精確度高、安全可靠,還不破壞自然生態環境。在現場指揮發射的普立大橋工程項目部經理謝守杰計算過,這個方法相較于其他方法還節省了3個月工期。

    普立大橋之前,滬蓉西高速四渡河大橋和張花高速澧水大橋施工中,也是利用火箭彈將先導索拋過峽谷的。

     

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    除了地形上的特殊性之外,大風、大霧、暴雨、山洪、過于潮濕或過于干燥等極端天氣,泥石流、山體滑坡、地震等地質災害,以及高海拔、低氧量這些山區、高原專屬的惡劣建設環境,給施工過程帶來極大的困擾和風險。

    2008年5.12汶川大地震、2013年4.20蘆山地震在當地和周邊的極大范圍內摧毀了原有的建筑和交通設施,災后修復和新建工作自震后起就一直在持續。四川路橋參建的綿(竹)茂(縣)公路,于2009年9月18日動工,至今仍在艱苦進行中。這條長不過56公里的山區公路,橋隧比為68%,穿越龍門山脈的前山斷裂帶、中央斷裂帶、九頂山支斷裂帶、后山斷裂帶4個地震斷裂帶,沿線因地震后山體崩塌造成的塌方、泥石流、堰塞湖比肩接踵。四川路橋承建的一期工程中的一段,每年6月至8月,山洪和山體滑坡都會把施工便道完全毀壞,9月之后項目部需要重新修筑便道,然后加緊施工。第二年6月開始,同樣的“劇情”再次上演。如此循環,五年過去,工程進度才終于過半。

    在一首首山區橋梁的建設詩篇中,有一首寫得特別長。

    在云南保山的那個山頂上,在茶馬古道的遺址旁,肖世波工作了五年,崗位履新了三次,從項目部副總工到總工到項目經理。2013年春節前,他調離時,大瑞鐵路瀾滄江大橋仍在艱苦施工中。

    2014年夏,剛剛大學畢業的倪小燦站在了肖世波六年前曾站立過的山崖上。也是傍晚,剛下過雨,河谷中騰起的雨霧在陽光的照射下,形成一道彩虹,正跨在山谷間。云霧中,遠遠近近的山峰,宛若翩翩起舞的仙女,靈動而清秀。“我的遠方,我的詩!”站在山崖上的倪小燦不由地張開雙臂,來了一個深呼吸,還興奮地高喊了一聲,似乎要與仙山共舞。領著他去工地看現場的“師傅”比倪小燦年長不了幾歲,走在前面沒回頭,忍著笑說了句:“小燦呀小燦,我看你還能樂呵多久!”

    又是五年過去,90后倪小燦不僅堅持了下來,還依然成天樂呵呵的,并且擔任了項目部的工程部長。這期間,倪小燦經歷了大瑞鐵路瀾滄江大橋施工中最特別最精彩的施工工序——鋼拱的兩次豎轉。

    大橋跨越的瀾滄江兩岸屬橫斷山脈西段,兩岸山體的坡度基本在60°到80°,有些地方甚至是直立狀態,用“壁立萬仞、地勢險峻”來形容再貼切不過。施工現場真的只有巴掌大,還是立體多層交叉。大橋的鋼管拱既無平整的場地拼接,也無法安裝大型設備來吊裝,于是“逼”出一個世界第一:全球首次采用的鋼管拱二次豎轉技術。簡單地說,這座拱橋的鋼拱,需先在兩岸順靠著山體堅向拼裝,拼裝完成后,再垂直向江心分兩次轉動,然后在山谷中間對接合龍。

    2016年6月28日,大瑞鐵路瀾滄江大橋鋼管拱豎轉開始,持續20多天作業后,于7月26日完成第一次豎轉。這個過程中,倪小燦負責千斤頂和鋼管拱之間的鋼筋穿連,每穿一根鋼筋就要上山下山來回跑一趟,每次需要一個小時。每一趟經過在山風中飄蕩的施工棧橋,活潑的倪小燦都會笑嘻嘻地高喊一句什么,有時是;“扎緊衣服,系好安全帶,沒事,勇敢點!”有時是:“好美呀!”

    2016年11月15日上午10點18分,大瑞鐵路瀾滄江特大橋鋼管拱實現零誤差高精度合龍。2019年3月11日下午3點,大橋鋼管拱外包混凝土施工完成。倪小燦都在現場,還是會偶爾笑嘻嘻地高喊一句什么,或者與橋來個自拍。

    大瑞鐵路瀾滄江大橋的建設者在持續鏖戰的時候,距他們不遠處,云南龍陵縣龍江鄉與騰沖縣五合鄉之間的龍川江河谷之上,一座主跨1196米的鋼箱梁懸索橋正在迅速成型,那就是建成后成為騰沖新景點的龍江大橋。

    2016年4月初,龍江大橋通車前一個月,“西部山區橋梁建設技術研討會”吸引了多位橋界院士和專家趕赴美麗邊城騰沖,交通運輸部原總工程師鳳懋潤在致開幕辭時說:“世紀之交這20年,中國路橋大規模建設,繼東中部地區跨越水網江河、長三角、珠三角地區,跨越海峽海灣兩個橋梁建設高潮之后,西部大開發中跨越峽谷溝壑的山區橋梁建設成為了新的亮點。”

    高速公路上的四渡河橋、壩陵河橋、矮寨橋、清水河橋、龍江大橋,新建鐵路和高速鐵路上的北盤江大橋、南盤江大橋、新白沙沱長江大橋、金沙江大橋、鴨池河大橋,這些山區大跨徑橋梁在新的技術進步的推動下陸續建成,為中國的西部大開發、“一帶一路”區域交通發展和精準扶貧做出了自己的貢獻。現在,在中國的西南、西北、華中、東南,有更多的“詩篇”正在被橋梁人書寫,例如項目已經啟動的川藏鐵路。值得期待。

     

    七  超級工程

    “東海大橋和杭州灣大橋都參加過嗎?”2018年10月23日上午,港珠澳大橋開通首日,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平在東人工島接見建設者代表,聽介紹說譚國順參與過多座跨海大橋建設,主動跟他拉起了家常。

    “都參與過。我的建橋工齡已經有47年了!”譚國順自豪地回答。

    “實在了不起!”習近平總書記認真地聽譚國順說完,夸贊道。并再次主動向他伸出了右手。

    “當我的手被習總書記握住的那一瞬間,我感到了一股熱流沖進心里,這是被黨和國家信任的自豪感。只有國家的實力有了充分的提高,我們才有能力把這座大橋建起來。”開通儀式結束后,和同事們聊起習近平總書記接見時的感受,譚國順仍激動不已。

    譚國順的經歷和成績的確值得他自己,也值得他的團隊為之驕傲。1971年,不滿19歲的知青譚國順因招工成為鐵道部大橋局的一名橋工,他的建橋生涯開啟。從裝吊工到工程師,從工程隊長到跨海大橋的指揮長。他參加了長沙湘江大橋、九江長江大橋、長東黃河大橋等幾十座橋梁的建設,他指揮了東海大橋、杭州灣跨海大橋、青島膠州灣跨海大橋等多座跨海大橋工程重要標段的施工。但這一切似乎都只是積累,都只是儲備。2012年,譚國順60歲,在橋梁工地奔波了41年,到了退休年齡的他迎來了自己建橋生涯的巔峰。6月21日,中鐵大橋局收到來自港珠澳大橋管理局的通知:承擔港珠澳大橋橋梁主體工程CB05標段的施工任務,工期57個月。前期一直參與港珠澳大橋相關科研的譚國順,受命擔任CB05標段指揮長。

    如果說譚國順是人類橋梁建設史這條長河中的一滴水珠,那么這滴水珠的經歷映射出的正是改革開放四十年里中國橋梁建設快速發展的歷程。尤其是在中國橋梁走向海洋的進程中,譚國順是歷史的見證者,更是重要的參與者。

     

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    新中國成立之初,隨著武漢長江大橋的建成通車,中國人持續千百年 “讓長江天塹變通途”的理想成為現實,跨越的夢想便有了新的目標:不依賴舟楫,不仰仗天氣,大步走過海峽去。中華文明曾被稱為“黃河文明”,似乎基因里就有對海洋的向往和敬畏,中國的跨海大橋是從汕頭海灣大橋等沿海岸線的跨海域大橋,以及一些小規模的連島工程小心翼翼地開始的。徐恭義跟隨老師楊進參與汕頭海灣大橋建設時剛從大學畢業不久,從科技咨詢、橋址踏勘、確定橋位到設計、施工,到1995年12月28日大橋通車時,與汕頭海灣大橋親密接觸了11年,一大摞工程日志和工作筆記他至今一直珍藏著。汕頭海灣大橋是中國第一座現代大跨度懸索橋,初建時人們的關注點并沒有放在其“跨海橋梁”的屬性上,這從大橋橋名選定的有趣過程中就可知一二。汕頭海灣大橋位于汕頭市東部汕頭港灣出入口的海域,因為經過媽嶼島,開始時人們就稱之為“媽嶼大橋”或“媽嶼島大橋”,隨著前期科技、勘探和工可研究的展開,楊進等一些專家提出根據橋址處的地理位置和自然環境,以“汕頭”“海灣”等關鍵詞確定橋名的建議。1992年3月,大橋奠基,時任中共中央總書記江澤民為它題寫橋名“汕頭海灣大橋”,橋名乃定。這幾乎是中國第一個以“海灣”入名的大橋。

    沿海連島工程也是在二十世紀90年代開始的,例如1996年開工的溫州連島工程,建4座橋將5個小島連接起來。楊如剛至今都記得當時參與這個工程施工時的艱辛和經受的磨礪,那份痛苦和折磨曾讓年輕的他想一走了之逃之夭夭才好,最終堅持下來之后,他感覺到了自己的成長。這份成長不僅是他個人的,更是被賦予了歷史使命的新一代中國橋梁人的。

    業界公認的中國第一座真正意義上的跨海大橋,是2002年6月26日與上海國際航運中心洋山深水港區、海港新城一同開工建設的東海大橋。譚國順擔任位于深海區的Ⅲ標段的指揮長。2008年5月1日杭州灣大橋通車,中國擁有了“世界最長的跨海大橋”。譚國順指揮施工的Ⅷ合同段是杭州灣大橋工程13個標段中工程量最大的。2011年6月30日,全長41.58公里的青島膠州灣大橋通車,刷新杭州灣大橋保持的最長跨海大橋世界紀錄。譚國順擔任項目經理的第十一合同段項目部獲得全國“五一”勞動獎狀。

    現在,我們站在2019年這個歷史的節點上,回望,汕頭海灣大橋、海滄大橋、沿海連島工程,東海大橋、廈門跨海大橋、杭州灣大橋、連山跨海大橋、膠州灣大橋、西堠門跨海大橋,以及橋梁人的能力和心理成長、中國橋梁技術的快速進步,似乎都是在做準備,準備著迎接一座世紀工程的到來。

    2009年12月,澳門回歸十周年。15日,在與澳門一水之隔的珠海,國務院總理李克強宣布:連接粵、港、澳三地的港珠澳大橋工程開工。

     

    港珠澳大橋是一座橋嗎?

    當然不是。港珠澳大橋管理局總工程師蘇權科說,它是一個連接,一個LINK,它連接的是被伶仃洋分開的兩岸三地,連接的是粵港澳大灣區;它連接的是文化、思想和心理;它連接的是過去、現在和未來。這或許是港珠澳大橋工程建設的初衷,更是隨著工程的完成,在兩岸三地間以及在更多的中國人心中逐漸形成的共識。這或許就是港珠澳大橋工程的經濟、社會、歷史意義。如果我們拂去這些“意義”,回歸建筑本身,再問:港珠澳大橋是一座大橋嗎?又會得到怎樣的回答呢。

    港珠澳大橋是在“一國兩制”框架下粵港澳三地首次合作共建的超大型基礎設施,工程全長55公里,東起香港國際機場附近的香港口岸人工島,向西橫跨伶仃洋海域后連接珠海和澳門人工島,止于珠海洪灣。包括連接線、山體隧道、人工島、海底隧道、航道橋、非通航孔橋、通關口岸等多類別工程項目。我們在說高鐵線路和山區高速公路線路的橋隧占比越來越高,其實,沒有哪一條線路有港珠澳大橋工程這條55公里長的城際高速公路線路的高,它的橋隧占比接近100%。它得以建成的背后,有幾十個學科最新研究成果做支撐,涉及化學、物理、生物、橋梁、隧道、機械、船舶、航運、航空、環境、能源、海洋工程、地質、水文、經濟、管理、歷史、文學、美學……有諸多領域的精英團隊在為之努力:科研、設計、施工、管理、金融……港珠澳大橋工程是中國的經濟、交通經過幾十年的高速發展之后的一個集大成之作,謂之“超級工程”毫不夸張。

    港珠澳大橋是一座橋嗎?當然不是,它是一個交通建筑工程群。2012年6月,港珠澳大橋之橋梁主體工程開工。三年前總體工程宣布開工時,啟動施工的只是島隧工程,現在,真正的橋梁施工開始了。自珠海岸起一路向東向伶仃洋深處,20多公里的主橋將如一條巨龍踏波前行,這是中國橋梁人要做的一份試卷,當時,趙傳林、余立志、譚國順心中都有了上考場前的激動、興奮和緊張。他們分別是CB03、CB04、CB05三個橋梁標段的項目經理,他們知道這份考卷的難度和份量,但不論多難,幾年之后,“中國結”“海豚”和“風帆”必須要在他們和他們的團隊手中精準堅挺又優雅地豎起來。

    做過學生的人都知道,不論多難的試卷都有得滿分的可能,只要你學習得足夠扎實、練習得足夠充分。可是,如果這份試卷有超出大綱的附加題呢?港珠澳大橋之前,中國所有橋梁的設計壽命都小于或等于100年,港珠澳大橋的設計壽命卻是120年。這多出來的20年就似一道具有高挑戰性的附加題,它要考的不僅僅是你掌握知識、技能的多少,更是你對所掌握知識、技能融會貫通使用的能力、你在解決施工中出現的問題時的思維創新程度。

    做工程都是要吃苦的,橋梁人不怕吃苦。做工程都是要創新的,橋梁人最能創新。因而,對于做好這份答卷,從一開始譚國順他們就充滿了信心。這份信心來自于數十年里中國橋梁技術的持續進步,來自于十多年來修建跨海橋梁的經驗積累。

     

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    這些進步和經驗里有一項叫“裝配式施工”。

    中國橋梁的裝配式施工在隴海鐵路復線建設時就開始了,隴海復線上的部分橋梁采用了預應力混凝土簡支梁。建設南京長江大橋時,大橋引橋梁體為預制、架設的預應力混凝土梁,那是我國橋梁建設中首次大規模地采用預應力梁。裝配式施工,顧名思義是像搭積木一樣用拼裝組合的方式完成建設。它的好處是低碳、快速、標準,受現場環境影響小、質量可控。這些特質恰好可以規避海上施工中風、浪、涌、流等高不確定性因素的影響,滿足跨海大橋“大型化、工廠化、標準化、裝配化”的施工要求。東海大橋、杭州灣大橋、青島膠州灣大橋建設中,墩身部件、大型箱梁都是在岸上的工廠里預制完成,然后運送到海上安裝的。從這個過程中不難看出,裝配式施工有兩個關鍵的工序:預制和安裝。

    我們先來看看預制。東海大橋建設中,完成了中國橋梁史上的首次超大型預應力箱型梁預制。第一片箱梁預制完成于2003年7月20日,制作鋼筋龍骨和拼裝模板花費數月時間,混凝土灌注持續進行了15個小時,灌注結束時恰好第一縷晨光從東海升起,伴隨著晨曦升起的還有現場施工人員的歡呼聲。那是一片高4米,寬15.2 米,長70 米,重2000噸的箱型梁,用去鋼筋110噸、混凝土800多立方米,梁面大小超過兩個半籃球場面積,停在預制廠里時,就像一節火車車皮,被媒體稱為“梁王”。到杭州灣大橋時,70米箱梁的規模更大了,重量達到2200噸。顯然,這樣的大家伙,只有在工廠里穩定的環境中制作才能確保其質量。

    2012年6月港珠澳大橋橋梁主體工程開始施工,這份擺在中國橋梁人面前的富有挑戰性的試卷中的附加題,并不是一道獨立于其他試題之外的題目,它滲透到整個工程建設中,使每一個環節的精度難度都水漲船高。僅就墩身預制來說,就與以前的跨海大橋大有不同。我們以CB05標為例。

    橋梁工程CB05標是港珠澳大橋距離陸地和澳門機場最近的標段,自然就成為展現大橋風采的窗口性工程。佇立海邊朓望大橋,目力所及處只有CB05標的非通航孔橋和九洲航道橋,因而這一標段在建設中受關注度最高,也被要求最多。“露腿不露腳”的要求就是首先在九洲航道橋得以實現的。如果說橋墩是橋梁的腿,橋墩下面的承臺就是橋梁的腳啦。港珠澳大橋最直觀的一個美麗之處便是“露腿不露腳”,一根根線條柔和色澤均勻的橋墩玉立碧波之中,宛若在海邊嬉戲的女子裙裾下露出的美腿,纖巧、有力、健康。為確保大橋的高顏值,港珠澳大橋在設計時就被要求,橋墩以下的承臺不得露出海面(通航孔處的橋墩除外,因為那里還有防撞要求)。當然,“露腿不露腳”并不僅僅是為了美觀,更為了在伶仃洋這片黃金航道海域,最大程度地降低大橋的阻水率,減少人工構造物對海洋的影響。

    承臺浸入海面之下,為防海水對混凝土內部鋼筋的腐蝕,墩實的承臺與纖細的橋墩之間就不允許有施工接縫,猶如浸在水里的腳踝不能有任何破口一樣。這意味著承臺和底節墩身必須一次性預制,成為一個囫圇的整體。而底節墩身的高度也必須高出浪濺區,才能確保所屬海域內不論風浪多大,都不會有海水侵入最低處的施工接縫。

    眾所周知,為滿足裝配式施工,施組設計時會通過計算將建筑物拆分成諸多規則的標準部件,以便于預制,預制廠最怕碰到超大部件和異型部件。港珠澳大橋的承臺+底節墩身就是超大的異型部件,這種難度的預制作業在國內尚屬首次,經驗豐富的譚國順也沒遇到過。CB05標甫一開工,他就帶領技術人員著手琢磨這個問題。經過半年多的反復研究論證,研發出了集機、電、液壓于一體的承臺墩身預制生產線:承臺+底節墩身鋼筋通過創新出來的“先模塊化綁扎、再組拼”技術成型;新發明的大剛度自動開合模板應用系統,可極大地提高大量大型模板的安、拆速度,同時也能確保工人在施工過程中的安全;大體積承臺+底節墩身一次性整體澆筑及養護難題被攻克,承臺+底節墩身一次性澆筑質量得到確保。2013年3月2日,港珠澳大橋橋梁主體工程的第一個2500噸的承臺+底節墩身在中山梁場預制成功。

    裝配式施工中,除了鋼筋混凝土部件之外,需要預制的還有大量鋼結構部件。港珠澳大橋的鋼梁、鋼混疊合梁、梁塔等均為工廠預制產品。鋼結構部件的焊接質量水平基本上就代表著產品的總體質量水平,中鐵山海關橋梁廠在港珠澳大橋之前,最先進的焊接技術是自動焊和半自動焊,為考好港珠澳大橋這場試,他們研發了機器人焊接系統,以實現手工操作無法完成的復雜和精細加工。還專門為大橋的大型鋼梁預制新建了車間,這個車間占地1000畝,加工廠區的面積共達8.5萬平方米。

     

    部件預制完成之后,接下來要進行的是裝配式施工的第二個關鍵工序:運送和吊裝。這就不得不說到中國橋梁技術進步的另一項成就:大型橋梁施工裝備的研發。

    武漢長江大橋建設時,只有一些功能簡單的駁船、泵船、定位船,起重船最大起重量是30噸。2017年1月9日,“大橋海鷗”號起重船在青島海西重機碼頭出發,正式加入中國橋梁施工船舶編列。這艘起重量3600噸、主鉤最高起升高度距水面以上110米的起重船,是此時國內起升高度最高的雙臂架起重船,它是中鐵大橋局為福平鐵路平潭海峽公鐵兩用大橋投資3.4億打造的。在“大橋海鷗”號之前,為建設東海大橋,中鐵大橋局打造了起重量2500噸的“小天鵝”號海上運架一體船,為建設杭州灣大橋,又打造了起重量3000噸的“天一”號起重船;廣東長大集團于2012年打造了3200噸“長大海升”號起重船;振華集團于2016年打造了不僅僅用于橋梁施工的12000噸起重船“振華30”。在這個過程中,海上橋墩運輸運架船、海上打樁船、海上砼工作船不斷被研制出來,形成了一支龐大的海上橋梁施工艦隊,也鍛煉出一批水平高超的船員。

    青島膠州灣大橋建設中,這些船員就用“趕海”的方式解決了膠州灣淺水區架梁施工的重大難題。

    膠州灣是個肚大口小、喇叭口向內的半封閉海灣,沒有杭州灣里激烈澎湃的錢塘潮,周圍河流和岸上雨水沖刷帶來的大量泥沙堆積,使膠州灣成了一個淺水海灣。灣內平均水深只有7米,而0-5米的淺水區幾乎占了一半。膠州灣大橋橋址處淺水區低潮時水深不足1米,不太適合大型船舶施工。大橋非通航孔部分采用的是單片長60米、重約2000噸的混凝土箱梁,如何把箱梁架到橋墩上去一時成為難題。于是就有了“老汪”和“小汪”的故事。

    ……


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    自21世紀第一個10年前后,中國的現代橋梁建設以中國增長的經濟需求為背景,在歷經幾代中國橋梁人的努力積淀之后,厚積薄發,漸成展示中國發展的一個眩目的窗口。

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