《支點》記者 李章穎
溫故
一橋飛架南北
《支點》記者 李章穎
連接南北的武漢長江大橋,不僅對中國經(jīng)濟建設(shè)具有重大意義,也幫助中國邁出了大橋建設(shè)的第一步,成為“中國橋梁”世界征程的起點。
在沒有橋梁的狀況下,水是天塹,阻攔人類的腳步?!墩f文解字》段玉裁注曰:“梁之字,用木跨水,今之橋也?!?/p>
對任何建筑學(xué)家而言,建筑的本性都是滿足人的需求同時也與自然和諧相處,這就要求建筑兼具實用性與藝術(shù)性。具體到橋梁建筑而言,即人、水、橋的關(guān)系應(yīng)該是親密的,而非彼此隔絕于空間。
就這一點而言,武漢長江大橋為中國現(xiàn)代橋梁建筑開了個好頭。
“一橋飛架南北,天塹變通途?!?今年10月,武漢長江大橋通車已整整六十年。
作為萬里長江上的第一座大橋,武漢長江大橋串聯(lián)武漢三地,兼具西方技術(shù)與東方文化,憑諸多種獨特性永久地固定在歷史長河中。
作為萬里長江上的第一座大橋,武漢長江大橋也幫助中國邁出了大橋建設(shè)的第一步,成為“中國橋梁”世界征程的起點。
“有橋千程近,隔水咫尺遙”,在武漢修建一座長江大橋曾是多少代人的夢想。
在武漢長江大橋建成之前,除太平軍曾于1852年和1853年先后在武漢三鎮(zhèn)搭過三座浮橋以外,6000多公里的長江上,從來沒有一座真正的橋梁。
1906年,京漢鐵路全線通車,而粵漢鐵路也在修建當中,建橋跨越長江、漢水,連接京漢、粵漢兩路的構(gòu)思開始被各方關(guān)注。
當時,粵漢鐵路的修建人、“中國近代工程之父”詹天佑,也參與到建橋計劃中。1912年,他被聘為粵漢鐵路會辦兼總工程師。次年,牽頭設(shè)計長江大橋圖紙,還進行了實地選址測量。
在詹天佑的設(shè)想里,武漢長江大橋是應(yīng)當位于蛇山與龜山之間的一座鐵橋,橋兩邊是呈幾何形狀的拉索,橋上有兩條火車路、兩條電車路、兩條馬車路及兩條人行路。這是歷史上第一張武漢長江大橋設(shè)計圖,其選址就是現(xiàn)今武漢長江大橋修筑地點。但由于當時政府財力有限,圖紙設(shè)計完工后并沒有投入建設(shè)。1919年,這位偉大的工程師病故,大橋設(shè)計也就此塵封。
詹天佑設(shè)計的長江大橋。
同樣是1919年,孫中山在《建國方略》之實業(yè)計劃中如此設(shè)想,“武漢者,指武昌、漢陽、漢口三市而言。于漢水口以橋或隧道,聯(lián)絡(luò)武昌、漢口、漢陽三城為一市”。
在當時的孫中山看來,武漢既是鐵路中心,也是商業(yè)中心。漢陽有中國最大之鐵廠,漢口有很多新式工業(yè),而武昌則有大紗廠,此外,漢口更為中國中部、西部之貿(mào)易中心,又為茶葉大市場。
孫中山寫下如此期望:“所以為武漢將來立計劃,必須定一規(guī)模,略如紐約、倫敦之大?!?/p>
盡管理想如此美好,而在當時政局紛亂,這樣的宏偉規(guī)劃還未來得及付諸實踐就被現(xiàn)實因素阻礙,最終胎死腹中。
此后數(shù)十年,長江大橋的修建被零星提過數(shù)次。
1930年,一個叫華德爾的美國橋梁專家建議國民黨政府進行籌建工作,國民黨政府派人在長江上鉆了幾個孔,之后便了無聲息。
1935年,錢塘江大橋工程處進行武漢長江大橋橋址測量鉆探,并請?zhí)K聯(lián)駐華莫利納德森工程顧問團合作擬定建橋計劃。次年,錢塘江橋梁工程處又著手進行籌建工作,為了募集資金,還曾擬定了過橋收費、分期還本付息的辦法,但仍然刺激不了豪紳權(quán)貴們的投資興趣,籌建工作不了了之。
1946年與1947年,長江大橋籌建工作又先后進行了兩次,同樣沒有結(jié)果。
對當時的中國而言,長江建橋困難重重,難度堪比黃河治水。
1956年8月,武漢長江大橋架設(shè)第一孔鋼梁。
“曾經(jīng)滄海千層浪,敢架江河萬里橋?!毙轮袊闪⒅?,在優(yōu)先發(fā)展重工業(yè)的背景下,建造長江大橋一事被重新提上日程。
1950年初,中央人民政府指示鐵道部著手籌備武漢長江大橋的建設(shè)工作,并成立“武漢大橋測量鉆探隊”,開始大橋的籌建工作。
這期間,從大橋的橋址線到橋式、凈空、建橋材料再到橋頭堡的設(shè)計,都進行了反復(fù)論證和試驗。以大橋的選址工作為例,前前后后經(jīng)歷了八個方案。
籌建工作一共開展了五年,要知道,武漢長江大橋一共才花費2年零1個月建成,籌備時間遠超于建造時間。
原因也不難理解,除了技術(shù)難度大,彼時新中國剛從戰(zhàn)爭的悲愴中走出,百廢待興,一座能開創(chuàng)歷史先河的大橋承載了太多期待,這也讓工程師們愈發(fā)興奮和謹慎。
長江大橋的籌建還一直牽動著中共中央、政務(wù)院高層。毛澤東主席曾三次蒞臨工地現(xiàn)場,從查勘大橋選址到橋身選用顏色,都一一過問,并在此留下了膾炙人口的詩篇《水調(diào)歌頭·游泳》;周恩來總理則親自審定大橋建設(shè)、施工以及美術(shù)方案等。所有待遇都是“國家級”。
曾參與武漢長江大橋設(shè)計施工的橋梁專家、中國工程院院士方秦漢曾回憶道:“當時可以說是舉全國之力修建武漢長江大橋,召集了最優(yōu)秀的專家,調(diào)動了全國最先進的設(shè)備?!?/p>
1955年,國家成立武漢長江大橋技術(shù)顧問委員會,著名橋梁專家茅以升擔任主任一職,委員則包含了當時國內(nèi)行業(yè)精英,有橋梁建筑專家羅英、土木工程專家陶述曾、橋梁工程與力學(xué)專家李國豪、結(jié)構(gòu)力學(xué)和工程教育專家張維、建筑學(xué)家梁思成等,陣容堪稱“夢之隊”。
為了更好地修成武漢長江大橋,鐵道部還請來了蘇聯(lián)橋梁專家以提供技術(shù)指導(dǎo)。
蘇聯(lián)派遣了28位橋梁專家組成的專家組,支援武漢長江大橋的建設(shè)。當時的組長名為康斯坦丁·謝爾蓋耶維奇·西林,中國人民親切地稱他為“西林”。
武漢長江大橋在設(shè)計階段曾遇到了嚴重的困難——傳統(tǒng)的氣壓沉箱法無法用于施工。
氣壓沉箱法曾是橋梁建設(shè)界慣用的橋墩施工方法,即在沉箱底部設(shè)置一個高氣密性的工作室,通過氣壓自動調(diào)節(jié)裝置防止地下水滲入,施工人員可以在無水的工作室內(nèi)施工。但是,面對水深流急的長江,初步設(shè)計的氣壓沉箱橋墩建設(shè)基礎(chǔ)方案根本行不通。
長江的地質(zhì)情況復(fù)雜,巖面不平,且這種技術(shù)需要工人深入40米的江底作業(yè),很容易因氣壓和水壓變化而呼吸困難,甚至出現(xiàn)氮麻醉現(xiàn)象。更糟糕的是,在這種方案下,每個工人一天只能工作 2 小時,工作效率有局限。
關(guān)鍵時刻,西林提出了世界橋梁史上從未出現(xiàn)過的全新方案——大型管柱鉆孔法。所謂大型管柱鉆孔法,就是將空心管柱打入河床巖面,并在巖面上鉆孔,在孔內(nèi)灌注混凝土,使其牢牢插結(jié)在巖石內(nèi),然后在上面修筑承臺及墩身。
為了保障新技術(shù)方法切實可用,兩國技術(shù)人員緊密合作,前后實驗一年多,共同將這個提議變?yōu)楝F(xiàn)實。
據(jù)中鐵大橋局原副總工程師王昌驊回憶說,為達到最優(yōu)效果,單為鉆機選擇鉆頭就前后更改了 8次方案。目前武漢長江大橋上共有8個厚實粗壯的正橋橋墩,除7號墩外,都是用管柱鉆孔法修建而成的。當時,也正是因為這一世界最先進的施工工藝,武漢長江大橋原計劃4年零1個月完工,結(jié)果提前2年完成。
武漢長江大橋的修建,也鑄就了兩國技術(shù)人員的友誼?,F(xiàn)在,武漢長江大橋橋頭堡的四面紀念碑上,還可以看到銅字所鑄西林等28名蘇聯(lián)專家的名字。
“攢尖頂亭式”橋頭堡。
在為武漢長江大橋挑選美術(shù)方案時,鐵道部大橋工程局(現(xiàn)中鐵大橋局)曾面向全國征集設(shè)計方案。當時,共有25個方案入選,并在中南海懷仁堂展出,最終周恩來總理選中了性價比最高的第25號方案。
“25號方案”出自設(shè)計新人——唐寰澄之手。唐寰澄時年28歲,是茅以升所創(chuàng)立的中國橋梁公司武漢分公司的結(jié)構(gòu)工程師,長江大橋設(shè)計方案是他首次參與美術(shù)設(shè)計。在蘇聯(lián)專家的鼓勵和支持下,他將設(shè)計方案送審,排在全部方案的最后一位,即第25號。
當時蘇聯(lián)專家主張俄式建筑風(fēng)格,但政務(wù)院對此提出異議,主張大橋外觀設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)中國自己的風(fēng)格。
為既體現(xiàn)民族風(fēng)格,又具現(xiàn)代美感,唐寰澄舍棄了龐大繁復(fù)的結(jié)構(gòu),又分別融合了東西方視覺元素。在唐寰澄的設(shè)計里,武漢長江大橋的橋頭堡建筑設(shè)計借鑒了清代黃鶴樓“攢尖頂亭式”建筑風(fēng)格,此外,橋頭堡小格大窗的設(shè)計靈感來自西方教堂的鐵藝花窗,并配合宮廷吊燈、莊嚴的大理石貼面,營造一種神圣美感。
1957年10月,武漢長江大橋建成通車,大橋兩岸舉行了隆重的通車典禮。
建成后的武漢長江大橋是一座公鐵兩用橋,主梁采用鋼桁架形式,適合雙層行駛。主橋共有8個橋墩,由三聯(lián)連續(xù)梁橋組成,每聯(lián)3孔,每孔128米。三座比例協(xié)調(diào)的連續(xù)梁橋串聯(lián)起來統(tǒng)一和諧,主梁鋼桁架均衡穩(wěn)定,又形成交錯的韻律增添動感。
中國人愛講寓意,大橋兩側(cè)的護欄圖案全部采用花、鳥、蟲、魚等具象動物和各類植物作為素材,表達各種吉祥美好的象征意義。
譬如“富貴萬代”由牡丹花和蔓草卷組成,意為富貴多子;“喜鵲登梅”由兩只喜鵲和眾多梅花構(gòu)成,則源于“喜鵲登梅,喜上眉(梅)梢”說法;而“梅花與鹿”中,五瓣梅花分別比喻“福、祿、壽、喜、財”,鹿則借“陸”、“祿”之諧音,寓意六六大順、高官厚祿。
大橋通車后,社會經(jīng)濟效益十分巨大,僅通車的前5年運輸量就達8000多萬噸。大橋通車前,一列鐵路貨車車廂經(jīng)輪渡過江,最快也需5個多小時。大橋通車后,貨運費大大減少。隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,大橋的通過量也不斷增加,直接或間接的經(jīng)濟效益更難以計數(shù),在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮了無可替代的作用。
2013年5月3日,武漢長江大橋成為第七批全國重點文物保護單位,并入選新中國成立60周年“百項經(jīng)典暨精品工程”。
在大橋建成六十周年之際,2017年武漢馬拉松特意將武漢長江大橋段規(guī)劃入路線,吸引了約12.2萬人報名參加,最終2.2萬人成功入選。賽事當天,盡管下著小雨,數(shù)萬馬拉松選手的熱情依舊不減。
1957年10月15日,武漢長江大橋建成通車。
武漢長江大橋建成通車的那天清晨,整個城市都浸沉在濃厚的節(jié)日氣氛里。
武漢長江大橋建成后,曾吸引了包括聯(lián)邦德國總理科爾、前日本首相中曾根康弘在內(nèi)的100多位國家的元首前來一睹風(fēng)采,并憑借征服天塹的氣勢和領(lǐng)先世界的技術(shù),成為時代與城市的象征。
盡管武漢長江大橋讓中國風(fēng)光無限,但建國初期中國的橋梁設(shè)計與建設(shè)水平仍然落后。
以1959年建成的湖南黃湖港橋為例,主跨50米,是當時國內(nèi)跨徑最大的石拱橋。
形成鮮明對比的是,在同一時期,歐洲已建成主跨185米的大跨徑鋼箱梁橋(德國杜易茲橋Deutzer Bridge),主跨260米的大跨徑斜拉橋(德國西奧特-霍義斯橋Theodor Heuss Bridge);美國已建成跨度1280米的金門大橋。
也正是通過這一時期的技術(shù)對比,國人認識到追求橋梁品質(zhì)和美學(xué)的重要性。
2017年4月9日,馬拉松選手在武漢長江大橋上奔跑。
在武漢長江大橋的建設(shè)經(jīng)驗基礎(chǔ)之上,1968年,由我國獨立主持設(shè)計施工的南京長江大橋落成,該橋位于南京市鼓樓區(qū)下關(guān)和浦口區(qū)橋北之間,上層為公路橋,長4589米,下層為雙軌復(fù)線鐵路橋,全長6772米。
南京長江大橋開創(chuàng)了中國自力更生建設(shè)大型橋梁的新紀元,更被稱作“爭氣橋”。
其后,中國改革開放三十年,中國的橋梁設(shè)計與建設(shè)技術(shù)則進入了“黃金三十年”。一系列橋梁世界紀錄被中國打破:1982年世界最大跨度的鐵路斜腿鋼架橋——主跨176米的四川安康橋落成;1997年主跨590米的上海徐浦大橋落成;2005年跨徑1490米的潤揚大橋落成;2008年世界最長的跨海大橋杭州灣跨海大橋落成……
回望歷史,整個長江上已建起80多座大橋,技術(shù)工藝也與60年前的武漢長江大橋有天壤之別。
2011年,南京大勝關(guān)長江大橋通車,它是世界首座六線鐵路大橋,是京滬高鐵和滬漢蓉鐵路跨越長江的通道。橋全長9.273公里,正橋長1.615公里,采用大量新材料、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新工藝,設(shè)計支座最大反力達18000噸,是當時世界設(shè)計荷載最大的高速鐵路橋,并榮獲橋梁界的諾貝爾獎——“喬治·理查德森獎”。
隨著中國橋梁設(shè)計與建設(shè)技術(shù)的發(fā)展,我國累計勘查、建造兩千多座特大型橋梁,并從內(nèi)河跨向海洋、從國內(nèi)走向了國外,不僅實現(xiàn)了橋梁跨度的連續(xù)突破,更是帶來工藝、技術(shù)等方面的革新。
近5年來,全球超過一半的大跨度橋梁都出現(xiàn)在中國,世界主跨徑排名前十的斜拉橋、懸索橋、跨海大橋中,我國分別占據(jù)了7座、6座、6座。“最長、最高、最大、最快”,這樣的中國紀錄,不斷被寫進世界橋梁史。
在世界橋梁界流傳這樣一句話:世界橋梁建設(shè)20世紀70年代以前看歐美,90年代看日本,21世紀則看中國。
武漢長江大橋建成六十周年,為建造武漢長江大橋而成立的中鐵大橋局已經(jīng)成為世界上設(shè)計、建造大橋最多的公司,而“中國橋梁”也成了代表中國綜合實力的一張亮麗名片。