方子安

 茅以升等老一辈桥梁专家亲自设计并组织施工的钱塘江大桥,是我国第一座公铁两用桥。她带着两次战争留下的巨创,历经五十多个春秋,依然雄伟壮观、傲然屹立,作为浙江省南北铁路、公路交通的枢纽,仍在担负着繁重运输使命,为祖国作出了不可磨灭的特殊贡献。

作为钱塘江大桥的管理人员,我从工作实践中深切感受到茅老建桥技术的高超和对工作极端负责的精神。

 

桥址选定准确

钱塘江呈之字形弯曲,故又称为之江。杭州市区以上多山区,大桥如造在那里,不但公路桥远离市区,很不方便;而且铁路还要穿过隧道,工程量浩大。选在杭州以下,则多滩地,例如现在建造的钱塘江第二桥桥址,除正桥引桥要加长外,桥址尚在河道主流摆动区域,总的造价势必增加。茅老把桥址选在六和塔旁,极有道理。从造桥的角度来看,这是江面较窄、主流稳定和地质较好的地区。桥址在月轮山旁,北岸岩层很浅,16号墩可以直接建在岩层上,既牢固又省工程费用。建桥50多年来,通航孔一直固定在第四、五、六这三孔内,说明主流从未变动,节省了河流的调治建筑物费用。此外,六和塔旁建大桥,以高耸古朴的宝塔与彩虹般的大桥相映成趣,为杭州的妩媚山水更添壮美。

 

钢梁选材合理

  茅老设计正桥钢梁选用铬铜合金钢,这种钢材使用五十多年后,证明不但应力强,而且抗锈蚀能力也突出。历史记载,大桥于1937926日通车,因日寇侵略,到12月即自行炸毁,正桥第1012131415五孔钢梁坠入江中,第569134号桥墩破损严重。日寇占领后,于19431945年陆续吊起修复部分更换杆件大部分仍利用老的杆件。钢梁浸在水中68钢梁露出部分因潮汛涨落,加之当时水质很咸,般钢材很易锈蚀,无法使用而钱塘江大桥由于采用铬铜合金钢,至今还能应用,说明抗锈蚀性能力是极强的另外,由于战争的破坏,钢梁存在较严重的弯曲变形正桥第13孔钢梁的腹杆、弦杆都有弯曲,下弦杆呈S形弯曲,使纵梁也发生波形弯曲。为保持轨面水平桥枕需加厚至340毫米,即比普通桥枕加厚80100毫米。钢梁弦杆发生弯曲,使桁架节点的几何尺寸发生变动,引起钢梁内应力的变化,即个别杆件发生严重超设计应力,这是设计时未料及的情况。如果要消除病害,需局部更换杆件或整孔更换钢梁,非短时间能做到,这将中断运行,影响极大这种发生在钢梁中高度应力集中而不可思议地能继续使用下去,是茅老采用铬铜合金钢的功绩。这种钢材能达到高强度,承受额外的应力,安然无恙。

 

引桥设计美观实用

  茅老设计引桥利用地形、地貌,主要采用跨度五十米的双铰钢拱桥。北岸六和塔一侧用三孔钢拱,南岸则用一孔,公路拐弯部分再用铱框架桥与路基衔接。近观钢拱,气势雄壮;远眺引桥,轻巧美观。这是由于正桥钢梁是平弦直线结构,而两端引桥以曲线钢拱相接,两者跨度又相近,宛如建筑结构物上的艺术加工,显得非常的协调、匀称,富有想象力。直到现在,国内已建的公铁两用桥,都用32米铱梁作引桥,正桥均呈直线结构,独有茅老设计的钱塘江大桥,具有这样的艺术水平,在国内首屈一指。此外双铰式钢拱引桥,下以拉杆连结两支点,使用到现在仍转动、伸缩自如,为国内个别桥梁能具备的特点。

 

快好省的施工谋略

三十年代在钱塘江上造桥,既是浙江人民的心愿,又被喻为不可能的事。茅老建桥,除筹集资金极为困难外,在施工上遇到的困难更是远远超出预料。江底深达41米的流沙层与汹涌奔腾的潮汛,即使对目前的建桥技术来讲,仍然具有极大的威胁

茅老通过科学的、严谨的设计,采用基础、墩身、梁部同时并做一气呵成的方法,用最节省的费用,最好的质量和最快的速度建成了桥梁。现在在大江大河上建桥,一般是从基础做起,建桥墩,然后在墩顶上悬臂拼装。这一套常规做法,二年半时间远不够,而且要配备许多大型机械设备茅老的上下并做是沉箱下沉时兼沉箱顶部墩身,同时在岸上拼装钢梁,待沉箱到位,墩身及墩顶亦灌注好混凝土并达到保养时间;岸上的钢梁也完成拼装,利用潮汛涨落,浮运架设钢梁,达到三者一气呵成的目的。作为桥梁建设者,深知这样施工是极不容易之事。因沉箱下沉过程中,是运动中的基础”,难免发生位移和倾侧,而箱顶上墩身按设计图纸建造,灌注中不考虑偏差影响,一旦沉箱下沉中发生在允许范围内的位移或倾侧,这对十九米高的墩身而言,即会造成垂直度和墩顶位移显著偏差。这将引起架梁、外观或基础偏压等问题。因此茅老在建桥中,从打基桩开始,沉箱下沉,建造墩身与拼装钢梁,每一步施工、测量、纠偏,定位,都做到严谨精准无误,确保了一气呵成。

 

为国为民负责到底

  近年来,汽车载重能力增长很快,加之行车稠密,都超出早年设计的桥梁荷载,而且公路桥面的养护维修作业时和资金来源都成问题。为此茅老在1980年就向人大常委会提出制定铁路、公路两用桥管理章程的建议,以确保桥梁安全使用。这项建议引起国家领导的重视,由国家经委铁道部、公安部及国家城建总局五部委发布了关于加强公路、城市道路铁路两用桥梁行车安全管理的通知”(经交[1982]17号文),解决桥梁使用中一些不安全因素。如对桥梁进行一次荷载能力的鉴定制订安全行车细则,设立限载限速标志;划分管理责职和落实养护维修经费等工作钱塘江大桥公路桥面按H15级荷载设计,经换算相当于现行汽一10级标准。作为开往浙东南必经之路,每天汽车过桥多达七、八千辆之多,更有超重大平板车,而钢梁带着战争创伤在工作。这样的桥梁按理更需制订安全行车细则,落实桥梁大维修项目和经费,以延长桥梁使用寿命。当茅老知道钱塘江大桥迟迟没有贯彻经交[1982]17号文,很是忧虑,于1984年初再次致函国家经委办公厅,申述加强两用大桥管理的重要性。国家经委采纳后以经交办[1984]28号文发往浙江省经委请研究落实钱塘江大桥有关管理问题的函”。以后,浙江省经委虽然未成立大桥管理委员会,而对大桥超重车的管理,桥面的交通管理,以及养护维修职责分工等作出明确的规定,对维护大桥安全使用,延长使用寿命,起到一定的作用。

茅老不但对公路桥面关心行车安全,对铁路面钢梁养护维修也很关心。1984年初,他写信给我了解钱塘江大桥存在病害及整治情况,对重点病害转请上海铁路局予以处理。1985年,已90高龄的茅老还亲自到钱塘江大桥视察,听取桥梁维修情况。在茅老关心下,铁路面钢筋混凝土电缆人行道及时拆除,改建为钢结构,使铁路钢梁载重等级提高到检定一26级以上,消除了不必要的静荷重。

茅老的认真负责精神,实为我们后辈建桥人员的楷模。

 

(作者系杭州铁路分局高级工程师)