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      楊浦大橋要造就要造最好的橋

      2021-09-22 08:52:53
      科學(xué)大觀園 2021年15期
      關(guān)鍵詞:造橋黃浦江斜拉橋

      1993年10月23日,楊浦大橋建成通車。這座大橋是上海市區(qū)繼南浦大橋之后建成的第二座跨越黃浦江的大橋,也是當(dāng)時世界上主跨徑最大的斜拉橋。新中國成立后,當(dāng)一座座如虹似練的長橋橫架在祖國的大江大河之上時,人們多次發(fā)問:上海的黃浦江怎么沒有一座橋呢?在常人看來,長江、黃河上能架橋,寬不過數(shù)百米的黃浦江應(yīng)該更不在話下。殊不知,在黃浦江上造橋難倒了一代又一代橋梁專家。

      上海因黃浦江而興,它的每寸水道都流淌著“黃金”。數(shù)萬噸級的巨輪要進(jìn)黃浦江,設(shè)墩造橋勢必會影響黃金水道,這要求橋必須一跨過江。而且,橋面必須高出水面45米以上,大約有16層大樓的高度。武漢和南京的長江大橋,橋的最大跨徑不過100余米,而這種橋無法適應(yīng)黃浦江的要求。唯一可供黃浦江選擇的橋只有吊橋。然而,上海灘的地質(zhì)對錨固吊橋的鋼索來說并不適宜,在市區(qū)造橋更意味著大量搬遷和昂貴投資。改革開放以來,上海市的經(jīng)濟(jì)規(guī)模逐年增大,每天過江的客流量已達(dá)105萬~110萬人次。僅在黃浦江的民丹線渡口,白天候渡車隊經(jīng)常長達(dá)1公里以上,候渡時間3個小時。人們強(qiáng)烈地意識到,黃浦江上海市區(qū)段再也不能沒有橋了!然而,架橋的資金和設(shè)計都是問題。時機(jī)終于在20世紀(jì)80年代中期成熟:亞洲開發(fā)銀行愿意貸款,上海市政工程設(shè)計研究院有能力擔(dān)任主體設(shè)計。上海市政府在落實(shí)了這兩個關(guān)鍵問題后,果斷拍板:造橋!

      設(shè)計大橋的重任落在了我國著名橋梁專家林元培的肩上。從20世紀(jì)70年代起,斜拉橋就被廣泛用于國際公路橋梁的建造中,但由于這種設(shè)計計算極為復(fù)雜,材料選擇也苛刻,人人望而卻步。具有豐富斜拉橋設(shè)計建造經(jīng)驗(yàn)的林元培則認(rèn)為,它應(yīng)該是跨越黃浦江的最佳橋型。在克服了重重困難后,1991年12月1日,上海市區(qū)第一座跨越黃浦江的大橋——南浦大橋,建成通車。

      在建造南浦大橋的同時,國家計劃委員會(現(xiàn)國家發(fā)展和改革委員會)批復(fù):“為在‘八五期間形成浦東開發(fā)的起步條件,解決浦東、浦西間的越江交通問題,同意建設(shè)寧浦大橋?!辫b于“寧浦”和“南浦”的上海話發(fā)音較相近,一名小學(xué)生專門寫信給市領(lǐng)導(dǎo),建議改“寧浦大橋”為“楊浦大橋”。有關(guān)部門當(dāng)即采納了他的意見。如果說南浦大橋的建成通車,實(shí)現(xiàn)了黃浦江上海市區(qū)段上“零”的突破,那么楊浦大橋的建成,則使我國的斜拉橋設(shè)計建造能力一舉領(lǐng)先于國際橋梁界。

      當(dāng)時,楊浦大橋的設(shè)計有三種方案可供選擇:第一方案是照搬南浦大橋設(shè)計,跨度423米,這是一種現(xiàn)成方案,但一個橋墩將落在黃浦江中;第二方案是將一個橋墩緊靠在岸邊放置,這樣跨度將可以達(dá)到580米;第三方案是兩個橋墩都在岸上,跨度602米,這是當(dāng)時世界第一的跨度。最后,林元培下了決心,要么不造,要造就要造最好的橋。于是,他義無反顧地選擇了風(fēng)險較大但最為合理的602米造橋方案。

      楊浦大橋比南浦大橋主跨一下子長出179米,首要的設(shè)計問題是計算出橋梁的內(nèi)力,而古典的橋梁理論在這樣的主跨長度面前卻顯得無能為力了。早在主持設(shè)計重慶長江二橋和南浦大橋時,林元培就發(fā)現(xiàn),古典理論的內(nèi)力計算同橋梁的實(shí)際內(nèi)力存在誤差,而跨度越大,誤差也就越大。針對世界第一跨度的楊浦大橋,林元培創(chuàng)造性地提出了一個全新的理論——適用于一切空間結(jié)構(gòu)而不只囿于橋梁的“空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論”。

      有位外國專家用古典理論整理了一種楊浦大橋設(shè)計方案,而當(dāng)他與“林氏理論”計算的方案比較時,其結(jié)構(gòu)的剛度存在著明顯不足,內(nèi)力計算誤差更高達(dá)62%。因此,楊浦大橋的成功,是中國為世界橋梁理論發(fā)展所作出的貢獻(xiàn)。楊浦大橋全長8354米,其中主橋1172米,中孔跨度602米,主橋面寬30.35米,設(shè)6車道,兩旁各有2米人行道。兩岸橋塔高208米,橋塔兩側(cè)各有32對(共256根)鵝黃色拉索將橋面凌空懸起,索面成立體扇形布置,蔚為壯觀。

      當(dāng)時,大橋不僅在跨度上創(chuàng)造了世界第一,在橋梁理論的實(shí)踐方面也斬獲了許多“第一”:斜拉索從平面布置改成空間索面布置后的復(fù)雜計算;錨箱因鋼梁斷面改變而做的全新設(shè)計;塔形由南浦大橋的H形改為多角鉆石形后,對拉索上端錨固方式采取的全新構(gòu)思,等等。由于楊浦大橋工程申請了巨額建橋貸款,亞洲開發(fā)銀行先后組織專家對工程進(jìn)行了5輪審核。1992年8月17日,亞洲開發(fā)銀行的3位代表終于用日、德、英文,在審查報告上簽下了自己的姓名,肯定了楊浦大橋的設(shè)計、制造與施工都是安全且現(xiàn)代化的。

      上海楊浦大橋。

      1992年9月,在國際土木工程會議斜拉橋會議上,林元培作為中國代表,向與會的近百名橋梁設(shè)計師清晰地闡述了他對上?!澳掀帧薄皸钇帧眱勺崩瓨虻脑O(shè)計理念,并描繪了中國斜拉橋的發(fā)展前景。他的發(fā)言贏得了全場熱烈的掌聲,有人稱贊:“中國的楊浦大橋現(xiàn)在已和中國的長城一樣出名?!?/p>

      歷時僅2年5個月,楊浦大橋在1993年9月建成完工,并于10月23日正式通車。鄧小平親自為大橋題寫了橋名,登上楊浦大橋時,他感慨道:“喜看今日路,勝讀百年書!”

      時至今日,楊浦大橋仍舊如同一道橫跨浦江的彩虹,發(fā)揮著連接兩岸交通的重要作用。

      ◎ 來源|解放日報(有刪減)

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