方子安

 茅以升等老一輩橋梁專家親自設(shè)計并組織施工的錢塘江大橋,是我國第一座公鐵兩用橋。她帶著兩次戰(zhàn)爭留下的巨創(chuàng),歷經(jīng)五十多個春秋,依然雄偉壯觀、傲然屹立,作為浙江省南北鐵路、公路交通的樞紐,仍在擔(dān)負(fù)著繁重運輸使命,為祖國作出了不可磨滅的特殊貢獻(xiàn)。

作為錢塘江大橋的管理人員,我從工作實踐中深切感受到茅老建橋技術(shù)的高超和對工作極端負(fù)責(zé)的精神。

 

橋址選定準(zhǔn)確

錢塘江呈之字形彎曲,故又稱為之江。杭州市區(qū)以上多山區(qū),大橋如造在那里,不但公路橋遠(yuǎn)離市區(qū),很不方便;而且鐵路還要穿過隧道,工程量浩大。選在杭州以下,則多灘地,例如現(xiàn)在建造的錢塘江第二橋橋址,除正橋引橋要加長外,橋址尚在河道主流擺動區(qū)域,總的造價勢必增加。茅老把橋址選在六和塔旁,極有道理。從造橋的角度來看,這是江面較窄、主流穩(wěn)定和地質(zhì)較好的地區(qū)。橋址在月輪山旁,北岸巖層很淺,16號墩可以直接建在巖層上,既牢固又省工程費用。建橋50多年來,通航孔一直固定在第四、五、六這三孔內(nèi),說明主流從未變動,節(jié)省了河流的調(diào)治建筑物費用。此外,六和塔旁建大橋,以高聳古樸的寶塔與彩虹般的大橋相映成趣,為杭州的嫵媚山水更添壯美。

 

鋼梁選材合理

  茅老設(shè)計正橋鋼梁選用鉻銅合金鋼,這種鋼材使用五十多年后,證明不但應(yīng)力強,而且抗銹蝕能力也突出。歷史記載,大橋于1937926日通車,因日寇侵略,到12月即自行炸毀,正橋第1012131415五孔鋼梁墜入江中,第569134號橋墩破損嚴(yán)重。日寇占領(lǐng)后,于19431945年陸續(xù)吊起修復(fù)部分更換桿件大部分仍利用老的桿件。鋼梁浸在水中達(dá)68鋼梁露出部分因潮汛漲落,加之當(dāng)時水質(zhì)很咸,般鋼材很易銹蝕,無法使用而錢塘江大橋由于采用鉻銅合金鋼,至今還能應(yīng)用,說明抗銹蝕性能力是極強的另外,由于戰(zhàn)爭的破壞,鋼梁存在較嚴(yán)重的彎曲變形正橋第13孔鋼梁的腹桿、弦桿都有彎曲,下弦桿呈S形彎曲,使縱梁也發(fā)生波形彎曲。為保持軌面水平橋枕需加厚至340毫米,即比普通橋枕加厚80100毫米。鋼梁弦桿發(fā)生彎曲,使桁架節(jié)點的幾何尺寸發(fā)生變動,引起鋼梁內(nèi)應(yīng)力的變化,即個別桿件發(fā)生嚴(yán)重超設(shè)計應(yīng)力,這是設(shè)計時未料及的情況。如果要消除病害,需局部更換桿件或整孔更換鋼梁,非短時間能做到,這將中斷運行,影響極大這種發(fā)生在鋼梁中高度應(yīng)力集中而不可思議地能繼續(xù)使用下去,是茅老采用鉻銅合金鋼的功績。這種鋼材能達(dá)到高強度,承受額外的應(yīng)力,安然無恙。

 

引橋設(shè)計美觀實用

  茅老設(shè)計引橋利用地形、地貌,主要采用跨度五十米的雙鉸鋼拱橋。北岸六和塔一側(cè)用三孔鋼拱,南岸則用一孔,公路拐彎部分再用銥框架橋與路基銜接。近觀鋼拱,氣勢雄壯;遠(yuǎn)眺引橋,輕巧美觀。這是由于正橋鋼梁是平弦直線結(jié)構(gòu),而兩端引橋以曲線鋼拱相接,兩者跨度又相近,宛如建筑結(jié)構(gòu)物上的藝術(shù)加工,顯得非常的協(xié)調(diào)、勻稱,富有想象力。直到現(xiàn)在,國內(nèi)已建的公鐵兩用橋,都用32米銥梁作引橋,正橋均呈直線結(jié)構(gòu),獨有茅老設(shè)計的錢塘江大橋,具有這樣的藝術(shù)水平,在國內(nèi)首屈一指。此外雙鉸式鋼拱引橋,下以拉桿連結(jié)兩支點,使用到現(xiàn)在仍轉(zhuǎn)動、伸縮自如,為國內(nèi)個別橋梁能具備的特點。

 

快好省的施工謀略

三十年代在錢塘江上造橋,既是浙江人民的心愿,又被喻為不可能的事。茅老建橋,除籌集資金極為困難外,在施工上遇到的困難更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)料。江底深達(dá)41米的流沙層與洶涌奔騰的潮汛,即使對目前的建橋技術(shù)來講,仍然具有極大的威脅

茅老通過科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計,采用基礎(chǔ)、墩身、梁部同時并做一氣呵成的方法,用最節(jié)省的費用,最好的質(zhì)量和最快的速度建成了橋梁。現(xiàn)在在大江大河上建橋,一般是從基礎(chǔ)做起,建橋墩,然后在墩頂上懸臂拼裝。這一套常規(guī)做法,二年半時間遠(yuǎn)不夠,而且要配備許多大型機械設(shè)備茅老的上下并做是沉箱下沉?xí)r兼沉箱頂部墩身,同時在岸上拼裝鋼梁,待沉箱到位,墩身及墩頂亦灌注好混凝土并達(dá)到保養(yǎng)時間;岸上的鋼梁也完成拼裝,利用潮汛漲落,浮運架設(shè)鋼梁,達(dá)到三者一氣呵成的目的。作為橋梁建設(shè)者,深知這樣施工是極不容易之事。因沉箱下沉過程中,是運動中的基礎(chǔ)”,難免發(fā)生位移和傾側(cè),而箱頂上墩身按設(shè)計圖紙建造,灌注中不考慮偏差影響,一旦沉箱下沉中發(fā)生在允許范圍內(nèi)的位移或傾側(cè),這對十九米高的墩身而言,即會造成垂直度和墩頂位移顯著偏差。這將引起架梁、外觀或基礎(chǔ)偏壓等問題。因此茅老在建橋中,從打基樁開始,沉箱下沉,建造墩身與拼裝鋼梁,每一步施工、測量、糾偏,定位,都做到嚴(yán)謹(jǐn)精準(zhǔn)無誤,確保了一氣呵成。

 

為國為民負(fù)責(zé)到底

  近年來,汽車載重能力增長很快,加之行車稠密,都超出早年設(shè)計的橋梁荷載,而且公路橋面的養(yǎng)護維修作業(yè)時和資金來源都成問題。為此茅老在1980年就向人大常委會提出制定鐵路、公路兩用橋管理章程的建議,以確保橋梁安全使用。這項建議引起國家領(lǐng)導(dǎo)的重視,由國家經(jīng)委鐵道部、公安部及國家城建總局五部委發(fā)布了關(guān)于加強公路、城市道路鐵路兩用橋梁行車安全管理的通知”(經(jīng)交[1982]17號文),解決橋梁使用中一些不安全因素。如對橋梁進行一次荷載能力的鑒定制訂安全行車細(xì)則,設(shè)立限載限速標(biāo)志;劃分管理責(zé)職和落實養(yǎng)護維修經(jīng)費等工作錢塘江大橋公路橋面按H15級荷載設(shè)計,經(jīng)換算相當(dāng)于現(xiàn)行汽一10級標(biāo)準(zhǔn)。作為開往浙東南必經(jīng)之路,每天汽車過橋多達(dá)七、八千輛之多,更有超重大平板車,而鋼梁帶著戰(zhàn)爭創(chuàng)傷在工作。這樣的橋梁按理更需制訂安全行車細(xì)則,落實橋梁大維修項目和經(jīng)費,以延長橋梁使用壽命。當(dāng)茅老知道錢塘江大橋遲遲沒有貫徹經(jīng)交[1982]17號文,很是憂慮,于1984年初再次致函國家經(jīng)委辦公廳,申述加強兩用大橋管理的重要性。國家經(jīng)委采納后以經(jīng)交辦[1984]28號文發(fā)往浙江省經(jīng)委請研究落實錢塘江大橋有關(guān)管理問題的函”。以后,浙江省經(jīng)委雖然未成立大橋管理委員會,而對大橋超重車的管理,橋面的交通管理,以及養(yǎng)護維修職責(zé)分工等作出明確的規(guī)定,對維護大橋安全使用,延長使用壽命,起到一定的作用。

茅老不但對公路橋面關(guān)心行車安全,對鐵路面鋼梁養(yǎng)護維修也很關(guān)心。1984年初,他寫信給我了解錢塘江大橋存在病害及整治情況,對重點病害轉(zhuǎn)請上海鐵路局予以處理。1985年,已90高齡的茅老還親自到錢塘江大橋視察,聽取橋梁維修情況。在茅老關(guān)心下,鐵路面鋼筋混凝土電纜人行道及時拆除,改建為鋼結(jié)構(gòu),使鐵路鋼梁載重等級提高到檢定一26級以上,消除了不必要的靜荷重。

茅老的認(rèn)真負(fù)責(zé)精神,實為我們后輩建橋人員的楷模。

 

(作者系杭州鐵路分局高級工程師)