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      中國橋梁,大國工程名片

      2017-09-08 14:52黃祺王仲昀
      新民周刊 2017年35期
      關(guān)鍵詞:茅以升錢塘江斜拉橋

      黃祺+王仲昀

      每年世界上建成的大跨度橋梁中,一半在中國;世界最主流的幾種橋型——梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋中,前三種中國位列第一,懸索橋位列第二。

      “印象深刻”“難以置信”“實在是太壯觀了”……英國BBC旅游頻道記者站在目前世界上最高的大橋——中國貴州省的北盤江大橋前,發(fā)出一陣陣感慨。最近,BBC播出電視節(jié)目《China's impossible engineering feat(難以想象的中國工程)》,中國的橋梁,讓英國記者瞪大了眼睛。

      如今,中國不僅是橋梁大國,也當之無愧地成為了橋梁強國。

      數(shù)據(jù)顯示,目前世界排名前10位的跨海長橋中,中國占據(jù)6座,分別是港珠澳大橋、杭州灣大橋、東海大橋、青島海灣大橋、舟山大陸連島工程、嘉紹大橋。世界排名前10位的斜拉橋,中國占據(jù)7座;世界排名前10位的懸索橋,中國占據(jù)6座。

      “一橋飛架南北,天塹變通途”,這是毛澤東寫于1957年武漢長江大橋通車時的詞句,時隔60年,“天塹變通途”不再是一種暢想和比喻,而是真正變成了現(xiàn)實。

      每年世界上建成的大跨度橋梁中,一半在中國;世界最主流的幾種橋型——梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋中,前三種中國位列第一,懸索橋位列第二。中國橋梁,如今是大國工程的國家名片,代表著中國工程技術(shù)的最高水平。

      橋梁世界之最在中國

      在攝影機的鏡頭里,北盤江大橋仿若建造在云端,橋下是萬丈深淵,大橋輕盈地跨過兩山,也跨過了貴州和云南兩省,連接起東起杭州西至瑞麗的杭瑞高速公路。北盤江大橋全長1341.4米,橋面到谷底垂直高度565米,相當于200層樓高。你可以想象,站在北盤江橋上俯瞰谷底,相當于從中國第一高樓的上海中心(總高為632米,結(jié)構(gòu)高度為580米)上,俯瞰地面。

      在北盤江大橋建成前,世界第一高橋的紀錄,還是在中國,那就是四渡河特大橋,橋高560米。

      作為世界上最高的大橋,北盤江大橋的傲人之處還不止這一項,大橋東、西兩岸的主橋墩高度分別為269米和247米,主跨720米,在同類型橋梁主跨的跨徑中排名世界第二。大橋通車后,云南宣威城區(qū)至貴州六盤水的車程將從此前的5個小時左右,縮短為1個多小時。

      “對面的車好像是長著翅膀飛過來的!” 大橋通車時,看著橋上車來車往,大橋旁邊龍井村的村民如此感嘆。

      北盤江大橋所在的貴州省,也被稱作“橋梁博物館”,由于叢林遍布、江河縱橫,貴州的交通主要靠架設(shè)橋梁。鴨池河大橋、清水河大橋、壩陵河大橋……據(jù)統(tǒng)計,世界最高的125座橋梁中,貴州一個省就占了51個。山區(qū)地勢的復(fù)雜性,對橋梁建設(shè)來說是極大的挑戰(zhàn)。

      北盤江大橋能夠創(chuàng)造世界第一,其實并非人為追求紀錄,而是地勢所決定,大橋565米的高度差,是大橋工程組歷時兩年多的地質(zhì)勘察的結(jié)果。

      根據(jù)工程人員的事先考察,北盤江大橋兩岸均為高達500多米的高陡邊坡,為避免溶洞和裂隙對大橋基礎(chǔ)安全產(chǎn)生影響,設(shè)計師不得不再三論證橋位和橋型方案,最終選定565米這個令人眼暈和驚嘆的高度。但是,決定要在這個高度修橋鋪路并非易事,不僅要面對來自峽谷的大風、云貴高原的凍雨等極端惡劣的自然氣候條件,還需對喀斯特地貌中地下不可測的溶洞群做出準確的判斷和處理。

      喀斯特地形溶洞較多,地下水活動頻繁,為保橋梁穩(wěn)固,設(shè)計團隊對橋位處進行了大范圍的地質(zhì)調(diào)查和研究,地質(zhì)鉆孔打到100多米深。

      另外,施工過程中橋梁構(gòu)件運輸也是一大難題。由于道路運輸條件有限,施工場地又小,很難采用較大的橋梁構(gòu)件,所以斜拉橋是個很容易被接受的方案。與懸索橋相比,斜拉橋超大的整體構(gòu)件少,多為可拼裝的小構(gòu)件,普通的掛車可通過山路運進來,施工更加方便。

      設(shè)計難,施工也難,但對于一次次在云端成功架橋的設(shè)計和施工人員們來說,困難不是阻礙,而是實現(xiàn)一次次突破和創(chuàng)新的動力。沒有創(chuàng)新,也就不會有這些看似不可能完成的“天外飛橋”。

      要看橋梁的世界紀錄,如今必須要來中國。

      正在建設(shè)中的滬通長江大橋,主跨1092米,建成后將是世界上首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋。大橋主塔高325米,為世界最高公鐵兩用斜拉橋主塔。2014年3月開工建設(shè),預(yù)計2019年建成通車。

      世界最長高鐵橋,京滬高速鐵路丹陽至昆山段特大鐵路橋,簡稱丹昆特大橋,全長164.85公里。大橋縱貫蘇南平原河網(wǎng)化地貌,跨公路、鐵路、水路,2011年6月正式通車。

      世界跨徑最大鋼拱橋是重慶朝天門長江大橋。重慶朝天門長江大橋主跨長552米,超過1996年建成的跨徑550米的黃埔大橋,成為世界跨徑最大的鋼拱橋。

      還有一座大橋,建成當年創(chuàng)造了多項橋梁之最,至今仍然是世界第二大跨徑的斜拉橋,這就是蘇通大橋,主跨跨徑達到1088米。

      2007年建成時,蘇通大橋是世界上最大跨徑、最深基礎(chǔ)、最高橋塔、最長拉索的斜拉橋,這些世界之最可以總結(jié)為一個“最”——世界上最難造的大橋。

      大橋要對付的一個很大的難題,是風。蘇通大橋所在的位置,是長江河口河段,距離長江入海口108公里。在蘇通大橋范圍內(nèi),每年6級以上大風天氣有179天左右;每年濃霧天氣有31天;平均每年遭遇臺風、寒潮襲擊超過10次。

      為了應(yīng)對長江口常年的大風影響,橋梁設(shè)計師們用“風嘴”設(shè)計、用表面有凹槽的鋼索代替鋼索避免“風雨激振”等方法,克服了一個個技術(shù)困難,保證了橋梁的安全。

      伶仃洋上的“奇跡”

      接下來,中國的“橋梁之最”名單將再添一員:港珠澳大橋,世界最長跨海大橋。剛剛過去的7月,港珠澳大橋?qū)崿F(xiàn)主體工程全線貫通,完成主線橋面鋪裝,這一切表明,港珠澳大橋正一步步接近完工和通車。endprint

      通車后的港珠澳大橋?qū)⑹鞘澜缟献铋L的跨海大橋,能夠連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市,全長為55公里。這座銀白色的“海上奇跡”,集橋、島、隧道于一體,包含22.9公里主體跨海橋梁,約6.7公里沉管海底隧道和連接隧道與橋梁的東西人工島,建設(shè)過程中多項技術(shù)都創(chuàng)下世界紀錄。

      羅馬城不是一日建成的,如今屹立在伶仃洋上的這座宏偉的大橋,從2009年12月15日在珠海開始動工至今,工程已經(jīng)耗時7年。而在開工之前,更是經(jīng)歷了各方長達25年的博弈之后,最終才得以修建。

      2009年港珠澳大橋珠海段率先開始修建,但是在伶仃洋另一頭的香港段則是在整整兩年后才開工。2011年11月18日,香港立法會財務(wù)委員會以35票贊成、3票反對,通過了建造港珠澳大橋的485億港元撥款;2011年12月14日,港珠澳大橋香港段工程正式動工。但是令人唏噓的是,港珠澳大橋的歷史淵源卻最早起于香港。

      早在1983年,時任合和實業(yè)主席、人稱“橋王”的香港富商胡應(yīng)湘,率先提出興建連接香港與珠海的伶仃洋大橋(港珠澳大橋前身)的大膽方案。在胡應(yīng)湘看來,因為正值內(nèi)地百廢待興時期,大橋修建后可以給兩地帶來巨大的發(fā)展機遇。但當時中英雙方正就解決香港主權(quán)問題在談判,提出后未有反應(yīng)。后來,珠海方面重提修橋一事,希望以此改變珠江西岸與香港交通聯(lián)系薄弱的現(xiàn)狀,帶動珠海經(jīng)濟發(fā)展,造橋熱情逐漸升溫。1989年,珠海市第一次公布擬建伶仃洋大橋的計劃。之后,為了平衡澳門的利益,胡應(yīng)湘與中山大學(xué)教授鄭天祥都提出了建設(shè) “一橋通三地”的“港珠澳大橋”方案。

      到1997年,伶仃洋大橋項目獲國務(wù)院批準立項。后來因種種原因被擱置。

      2006年底,由國家發(fā)改委、國務(wù)院港澳辦、交通部牽頭成立大橋?qū)X熜〗M,介入大橋的建設(shè)工作。該小組還預(yù)計了大橋為三地帶來經(jīng)濟效益的比例,以此作為參照,要求三地政府對大橋主體融資承擔相應(yīng)的比例。兩年后,也就是2008年,三方才敲定融資比例,港珠澳大橋的融資方案正式落實,大橋主體工程也逐步完成設(shè)計簽約。這場長達20余年的博弈終于找到了關(guān)鍵性的利益平衡點。

      港珠澳大橋修建之前頗為波折的命運變化,折射出了豐富的政治、經(jīng)濟、地理、心態(tài)等背景,但是,誰也不會否認大橋建成以后對于港珠澳三地經(jīng)濟發(fā)展的積極意義。

      縱觀世界級的大灣區(qū),都有世界級的標志性橋梁。紐約灣區(qū)有布魯克林大橋,舊金山灣區(qū)有金門大橋,而東京灣區(qū)也有彩虹大橋。港珠澳大橋建成通車之后,也如同這些標志性的大橋一樣,使得該地區(qū)的發(fā)展進入到一個新階段。港珠澳大橋不但方便三地的貨運和旅游業(yè),更可鞏固香港的金融和航運中心地位,同時有助提升珠江三角洲西部的經(jīng)濟水平。

      而珠海方面也對于這座大橋的意義格外看重。

      珠海在大橋落成以后,就成為了珠三角西岸城市到達香港和澳門兩地的一個樞紐通道,大橋?qū)又苓叺娜肆?、物流、資金流、信息流在這里流通,產(chǎn)生很強的聚集效應(yīng)。同時由于大橋的公路網(wǎng)輻射效應(yīng),讓珠海機場、港口的作用也顯著起來,讓現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施以及正建設(shè)完善的配套設(shè)施能夠更加有效地運作。

      一直期望能夠發(fā)展和壯大珠海旅游產(chǎn)業(yè)的珠海,也將能夠充分分享到港珠澳大橋所帶來的旅游互動效應(yīng)。有旅游從業(yè)者認為,港珠澳大橋通車后對三地旅游都有正面加持,更會衍生出新的旅游產(chǎn)品。除了使三地之間的旅游行程變得更加方便以外,這座如同海上巨龍的大橋,一眼望不到盡頭,海水共藍天一色,這本身就是一處“超級景點”。

      港澳珠大橋在香港、澳門、珠海的離岸處,都專門建了幾個人工島,這些人工島從地圖上看起來很小,但實際登上去之后感受則是非常大。據(jù)了解,這些人工島以后將分別建邊防口岸大樓、大型停車場、觀光區(qū)、星級大酒店、娛樂區(qū)等等等大型設(shè)施。這些人工島對于大橋主體來說,就如眾星拱月般從整體上提升了港珠澳大橋的魅力。

      英國《衛(wèi)報》曾經(jīng)將港珠澳大橋譽為“現(xiàn)代世界七大奇跡”之一,今年,這座橫亙在伶仃洋上的“奇跡”工程就要完成,然而對于它連接的港珠澳三地來說,全新的發(fā)展階段即將開始。

      橋梁史也是自強史

      中國的橋梁技術(shù),讓世界同行佩服,中國橋梁工程建設(shè)團隊已經(jīng)走出國門,在印度尼西亞、馬來西亞等過建設(shè)當?shù)貥蛄?,美國舊金山的奧克蘭新海灣大橋,也有中國團隊的參與。

      中國橋梁建設(shè)今天的輝煌成績受到世人矚目,可很多人難以想象,70年前,中國人要自主建設(shè)大型橋梁,還是一件非常艱難的事情。

      上世紀30年代,浙江杭州有了在錢塘江上建設(shè)大橋的設(shè)想,從美國留學(xué)歸來的茅以升,接到了這個任務(wù)。當時,中國已經(jīng)有幾座大型橋梁,但無一例外都是外國公司修建的。濟南黃河大橋是德國人建的,安徽蚌埠的淮河大橋是英國人建的,哈爾濱松花江大橋是俄國人建的。中國人有沒有能力建設(shè)大橋?在那個戰(zhàn)亂、貧困的時代,多數(shù)人對中國人建設(shè)大橋是沒有信心的。更何況,錢塘江上架橋難度極大,對任何橋梁建設(shè)團隊來說,都是挑戰(zhàn)。

      錢塘江上最有名的就是錢塘潮,錢塘潮的聞名也從另一個角度說明,錢塘江水文、地形非常復(fù)雜。巨大的壓力之下,茅以升還是與羅英等當時中國最好的橋梁專家一起組成團隊,攻克各個難關(guān)。

      一邊摸索,一邊在有限的條件下建橋,但工程施工的質(zhì)量卻一點沒有馬虎,相反,為了建設(shè)一座代表著中國水平的大橋,茅以升對每一個細節(jié)的要求都非常嚴苛。錢塘江大橋上78萬個螺釘,每一個都有專人負責檢查。

      歷經(jīng)3年,錢塘江大橋終于完工,大橋證明了中國人的建橋技術(shù)和堅強意志。但在戰(zhàn)亂之中,大橋的命運卻充滿了悲劇性。

      大橋剛通車,沒有熱鬧的慶祝儀式,抗日戰(zhàn)爭全面爆發(fā),杭州城里成千上萬的難民拖兒帶女走過大橋,向外逃難。有學(xué)者認為,如果不是錢塘江大橋連接兩岸,使得數(shù)十萬杭州市民向外逃難,杭州很可能上演南京大屠殺一般的慘烈事件。同時,錢塘江大橋還是運送軍用物資的交通要道,是戰(zhàn)爭的重要補給線。endprint

      在建設(shè)錢塘江大橋時,茅以升就已經(jīng)想到了后來可能出現(xiàn)的情況,他在一個橋墩連接處預(yù)留了巨大的孔,按照當時軍方的要求,將炸藥埋進了大橋。那時的火車都為蒸汽機車,所有火車上橋時,都被要求禁止開膛,因為一點火星都可能帶來滅頂之災(zāi)。

      錢塘江大橋建成僅僅89天,茅以升得到了炸橋的命令,這位嘔心瀝血建成錢塘江大橋的人,指導(dǎo)著技術(shù)人員安放引線,做好一切炸橋的準備。最終,為了切斷日軍運輸補給線,茅以升眼看著自己嘔心瀝血設(shè)計建造、中國人自主建設(shè)的第一座現(xiàn)代大橋,被火藥炸斷?!熬拖裼H手掐死自己的孩子?!彼麑ψ约旱暮笕苏f。

      大橋炸毀后,茅以升寫下一首詩:“斗地風云突變色,炸橋揮淚斷通途。五行缺火真來火,不復(fù)原橋不丈夫?!边@首詩發(fā)泄了茅以升內(nèi)心的悲憤,也是他對自己許下的誓言,國難之下,茅以升這樣的中國工程大師,對民族的崛起和復(fù)興,從未喪失信心。

      茅以升的愿望,在錢塘江大橋被炸毀十多年后得以實現(xiàn),新中國建立后,大橋開始修復(fù),到1953年,修復(fù)工程完工,錢塘江大橋恢復(fù)了它原本的模樣。

      在修復(fù)錢塘江大橋的同時,茅以升和羅英等橋梁專家,上書中央,建議修建武漢長江大橋,中國橋梁人在蘇聯(lián)專家的幫助下,建成了這座長江上第一座公鐵兩用橋,1957年正式通車。

      1960年,長江上又一座大橋開始建設(shè)——南京長江大橋。1967年通車的南京長江大橋是長江上第一座由中國自行設(shè)計和建造的雙層式鐵路、公路兩用橋梁,在中國橋梁史上具有里程碑的意義,從此以后,中國拉開了自主建設(shè)橋梁的新的篇章。

      黃浦江上的橋梁“舞臺”

      說起橋梁建設(shè),上海人引以為傲,在黃浦江上,一個又一個大橋夢想,逐一實現(xiàn)。

      今天,上海人對于溝通浦東與浦西的大橋已經(jīng)習以為常,但事實上,如此便捷的交通,其實只有26年的歷史。

      上世紀80年代初,上海有了開發(fā)浦東的規(guī)劃,要發(fā)展浦東,首先要解決的就是交通問題,一座跨越黃浦江的大橋,是首要的條件。1982年,上海市政設(shè)計院和同濟大學(xué)同時進行南浦大橋的可行性研究,1983年的全國橋梁會議上,兩個單位分別提出了自己的方案。最后,同濟大學(xué)項海帆的設(shè)計得到一致的認可,但是由于資金上的問題,南浦大橋的建設(shè)沒有馬上開始。

      一個偶然的情況下,項海帆院士得知南浦大橋可能會由日本的公司設(shè)計建造,他與老師、當時的同濟大學(xué)校長李國豪一起,向上海市政府表達了要自主建橋的決心。終于,1991年,中國第一座大跨度斜拉橋,佇立在黃浦江上。南浦大橋以主跨423米,成為當時中國跨度最大的斜拉橋。2年后,南浦大橋的跨度紀錄被黃浦江上另一座斜拉橋——楊浦大橋602米的跨度打破。

      新千年以后,世界橋梁建設(shè),進入“中國時代”,中國人的智慧和創(chuàng)新精神,讓一座座高難度的大橋,呈現(xiàn)在大江、大河、大海上,呈現(xiàn)在崇山峻嶺之中,成為代表中國尖端工程技術(shù)水平的國家名片。endprint

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