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中国桥梁, 大国工程名片

日期:2017/8/30 作者: 黄祺 阅读 ( 5675 )【 来源 : 新民周刊 】
阅读提示:每年世界上建成的大跨度桥梁中,一半在中国;世界最主流的几种桥型——梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥中,前三种中国位列第一,悬索桥位列第二。
记者|黄 祺 撰稿|王仲昀
 
      “印象深刻”“难以置信”“实在是太壮观了”……英国BBC旅游频道记者站在目前世界上最高的大桥——中国贵州省的北盘江大桥前,发出一阵阵感慨。最近,BBC播出电视节目《China's impossible engineering feat(难以想象的中国工程)》,中国的桥梁,让英国记者瞪大了眼睛。
  如今,中国不仅是桥梁大国,也当之无愧地成为了桥梁强国。数据显示,目前世界排名前10位的跨海长桥中,中国占据6座,分别是港珠澳大桥、杭州湾大桥、东海大桥、青岛海湾大桥、舟山大陆连岛工程、嘉绍大桥。世界排名前10位的斜拉桥,中国占据7座;世界排名前10位的悬索桥,中国占据6座。
  “一桥飞架南北,天堑变通途”,这是毛泽东写于1957年武汉长江大桥通车时的词句,时隔60年,“天堑变通途”不再是一种畅想和比喻,而是真正变成了现实。
  每年世界上建成的大跨度桥梁中,一半在中国;世界最主流的几种桥型——梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥中,前三种中国位列第一,悬索桥位列第二。中国桥梁,如今是大国工程的国家名片,代表着中国工程技术的最高水平。
 
桥梁世界之最在中国
 
  在摄影机的镜头里,北盘江大桥仿若建造在云端,桥下是万丈深渊,大桥轻盈地跨过两山,也跨过了贵州和云南两省,连接起东起杭州西至瑞丽的杭瑞高速公路。北盘江大桥全长1341.4米,桥面到谷底垂直高度565米,相当于200层楼高。你可以想象,站在北盘江桥上俯瞰谷底,相当于从中国第一高楼的上海中心(总高为632米,结构高度为580米)上,俯瞰地面。
  在北盘江大桥建成前,世界第一高桥的纪录,还是在中国,那就是四渡河特大桥,桥高560米。
  作为世界上最高的大桥,北盘江大桥的傲人之处还不止这一项,大桥东、西两岸的主桥墩高度分别为269米和247米,主跨720米,在同类型桥梁主跨的跨径中排名世界第二。大桥通车后,云南宣威城区至贵州六盘水的车程将从此前的5个小时左右,缩短为1个多小时。
  “对面的车好像是长着翅膀飞过来的!” 大桥通车时,看着桥上车来车往,大桥旁边龙井村的村民如此感叹。
  北盘江大桥所在的贵州省,也被称作“桥梁博物馆”,由于丛林遍布、江河纵横,贵州的交通主要靠架设桥梁。鸭池河大桥、清水河大桥、坝陵河大桥……据统计,世界最高的125座桥梁中,贵州一个省就占了51个。山区地势的复杂性,对桥梁建设来说是极大的挑战。
  北盘江大桥能够创造世界第一,其实并非人为追求纪录,而是地势所决定,大桥565米的高度差,是大桥工程组历时两年多的地质勘察的结果。
  根据工程人员的事先考察,北盘江大桥两岸均为高达500多米的高陡边坡,为避免溶洞和裂隙对大桥基础安全产生影响,设计师不得不再三论证桥位和桥型方案,最终选定565米这个令人眼晕和惊叹的高度。但是,决定要在这个高度修桥铺路并非易事,不仅要面对来自峡谷的大风、云贵高原的冻雨等极端恶劣的自然气候条件,还需对喀斯特地貌中地下不可测的溶洞群做出准确的判断和处理。
  喀斯特地形溶洞较多,地下水活动频繁,为保桥梁稳固,设计团队对桥位处进行了大范围的地质调查和研究,地质钻孔打到100多米深。
  另外,施工过程中桥梁构件运输也是一大难题。由于道路运输条件有限,施工场地又小,很难采用较大的桥梁构件,所以斜拉桥是个很容易被接受的方案。与悬索桥相比,斜拉桥超大的整体构件少,多为可拼装的小构件,普通的挂车可通过山路运进来,施工更加方便。
  设计难,施工也难,但对于一次次在云端成功架桥的设计和施工人员们来说,困难不是阻碍,而是实现一次次突破和创新的动力。没有创新,也就不会有这些看似不可能完成的“天外飞桥”。
  要看桥梁的世界纪录,如今必须要来中国。
  正在建设中的沪通长江大桥,主跨1092米,建成后将是世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥。大桥主塔高325米,为世界最高公铁两用斜拉桥主塔。2014年3月开工建设,预计2019年建成通车。
  世界最长高铁桥,京沪高速铁路丹阳至昆山段特大铁路桥,简称丹昆特大桥,全长164.85公里。大桥纵贯苏南平原河网化地貌,跨公路、铁路、水路,2011年6月正式通车。
  世界跨径最大钢拱桥是重庆朝天门长江大桥。重庆朝天门长江大桥主跨长552米,超过1996年建成的跨径550米的黄埔大桥,成为世界跨径最大的钢拱桥。
  还有一座大桥,建成当年创造了多项桥梁之最,至今仍然是世界第二大跨径的斜拉桥,这就是苏通大桥,主跨跨径达到1088米。
  2007年建成时,苏通大桥是世界上最大跨径、最深基础、最高桥塔、最长拉索的斜拉桥,这些世界之最可以总结为一个“最”——世界上最难造的大桥。
  大桥要对付的一个很大的难题,是风。苏通大桥所在的位置,是长江河口河段,距离长江入海口108公里。在苏通大桥范围内,每年6级以上大风天气有179天左右;每年浓雾天气有31天;平均每年遭遇台风、寒潮袭击超过10次。
  为了应对长江口常年的大风影响,桥梁设计师们用“风嘴”设计、用表面有凹槽的钢索代替钢索避免“风雨激振”等方法,克服了一个个技术困难,保证了桥梁的安全。
 
伶仃洋上的“奇迹”
  
  接下来,中国的“桥梁之最”名单将再添一员:港珠澳大桥,世界最长跨海大桥。刚刚过去的7月,港珠澳大桥实现主体工程全线贯通,完成主线桥面铺装,这一切表明,港珠澳大桥正一步步接近完工和通车。
  通车后的港珠澳大桥将是世界上最长的跨海大桥,能够连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市,全长为55公里。这座银白色的“海上奇迹”,集桥、岛、隧道于一体,包含22.9公里主体跨海桥梁,约6.7公里沉管海底隧道和连接隧道与桥梁的东西人工岛,建设过程中多项技术都创下世界纪录。
  罗马城不是一日建成的,如今屹立在伶仃洋上的这座宏伟的大桥,从2009年12月15日在珠海开始动工至今,工程已经耗时7年。而在开工之前,更是经历了各方长达25年的博弈之后,最终才得以修建。
  2009年港珠澳大桥珠海段率先开始修建,但是在伶仃洋另一头的香港段则是在整整两年后才开工。2011年11月18日,香港立法会财务委员会以35票赞成、3票反对,通过了建造港珠澳大桥的485亿港元拨款;2011年12月14日,港珠澳大桥香港段工程正式动工。但是令人唏嘘的是,港珠澳大桥的历史渊源却最早起于香港。
  早在1983年,时任合和实业主席、人称“桥王”的香港富商胡应湘,率先提出兴建连接香港与珠海的伶仃洋大桥(港珠澳大桥前身)的大胆方案。在胡应湘看来,因为正值内地百废待兴时期,大桥修建后可以给两地带来巨大的发展机遇。但当时中英双方正就解决香港主权问题在谈判,提出后未有反应。后来,珠海方面重提修桥一事,希望以此改变珠江西岸与香港交通联系薄弱的现状,带动珠海经济发展,造桥热情逐渐升温。1989年,珠海市第一次公布拟建伶仃洋大桥的计划。之后,为了平衡澳门的利益,胡应湘与中山大学教授郑天祥都提出了建设 “一桥通三地”的“港珠澳大桥”方案。
  到1997年,伶仃洋大桥项目获国务院批准立项。后来因种种原因被搁置。
  2006年底,由国家发改委、国务院港澳办、交通部牵头成立大桥专责小组,介入大桥的建设工作。该小组还预计了大桥为三地带来经济效益的比例,以此作为参照,要求三地政府对大桥主体融资承担相应的比例。两年后,也就是2008年,三方才敲定融资比例,港珠澳大桥的融资方案正式落实,大桥主体工程也逐步完成设计签约。这场长达20余年的博弈终于找到了关键性的利益平衡点。
  港珠澳大桥修建之前颇为波折的命运变化,折射出了丰富的政治、经济、地理、心态等背景,但是,谁也不会否认大桥建成以后对于港珠澳三地经济发展的积极意义。
  纵观世界级的大湾区,都有世界级的标志性桥梁。纽约湾区有布鲁克林大桥,旧金山湾区有金门大桥,而东京湾区也有彩虹大桥。港珠澳大桥建成通车之后,也如同这些标志性的大桥一样,使得该地区的发展进入到一个新阶段。港珠澳大桥不但方便三地的货运和旅游业,更可巩固香港的金融和航运中心地位,同时有助提升珠江三角洲西部的经济水平。
  而珠海方面也对于这座大桥的意义格外看重。
  珠海在大桥落成以后,就成为了珠三角西岸城市到达香港和澳门两地的一个枢纽通道,大桥将带动周边的人流、物流、资金流、信息流在这里流通,产生很强的聚集效应。同时由于大桥的公路网辐射效应,让珠海机场、港口的作用也显著起来,让现有的交通基础设施以及正建设完善的配套设施能够更加有效地运作。
  一直期望能够发展和壮大珠海旅游产业的珠海,也将能够充分分享到港珠澳大桥所带来的旅游互动效应。有旅游从业者认为,港珠澳大桥通车后对三地旅游都有正面加持,更会衍生出新的旅游产品。除了使三地之间的旅游行程变得更加方便以外,这座如同海上巨龙的大桥,一眼望不到尽头,海水共蓝天一色,这本身就是一处“超级景点”。
  港澳珠大桥在香港、澳门、珠海的离岸处,都专门建了几个人工岛,这些人工岛从地图上看起来很小,但实际登上去之后感受则是非常大。据了解,这些人工岛以后将分别建边防口岸大楼、大型停车场、观光区、星级大酒店、娱乐区等等等大型设施。这些人工岛对于大桥主体来说,就如众星拱月般从整体上提升了港珠澳大桥的魅力。
  英国《卫报》曾经将港珠澳大桥誉为“现代世界七大奇迹”之一,今年,这座横亘在伶仃洋上的“奇迹”工程就要完成,然而对于它连接的港珠澳三地来说,全新的发展阶段即将开始。
 
桥梁史也是自强史
  
  中国的桥梁技术,让世界同行佩服,中国桥梁工程建设团队已经走出国门,在印度尼西亚、马来西亚等过建设当地桥梁,美国旧金山的奥克兰新海湾大桥,也有中国团队的参与。
  中国桥梁建设今天的辉煌成绩受到世人瞩目,可很多人难以想象,70年前,中国人要自主建设大型桥梁,还是一件非常艰难的事情。
  上世纪30年代,浙江杭州有了在钱塘江上建设大桥的设想,从美国留学归来的茅以升,接到了这个任务。当时,中国已经有几座大型桥梁,但无一例外都是外国公司修建的。济南黄河大桥是德国人建的,安徽蚌埠的淮河大桥是英国人建的,哈尔滨松花江大桥是俄国人建的。中国人有没有能力建设大桥?在那个战乱、贫困的时代,多数人对中国人建设大桥是没有信心的。更何况,钱塘江上架桥难度极大,对任何桥梁建设团队来说,都是挑战。
  钱塘江上最有名的就是钱塘潮,钱塘潮的闻名也从另一个角度说明,钱塘江水文、地形非常复杂。巨大的压力之下,茅以升还是与罗英等当时中国最好的桥梁专家一起组成团队,攻克各个难关。
  一边摸索,一边在有限的条件下建桥,但工程施工的质量却一点没有马虎,相反,为了建设一座代表着中国水平的大桥,茅以升对每一个细节的要求都非常严苛。钱塘江大桥上78万个螺钉,每一个都有专人负责检查。
  历经3年,钱塘江大桥终于完工,大桥证明了中国人的建桥技术和坚强意志。但在战乱之中,大桥的命运却充满了悲剧性。
  大桥刚通车,没有热闹的庆祝仪式,抗日战争全面爆发,杭州城里成千上万的难民拖儿带女走过大桥,向外逃难。有学者认为,如果不是钱塘江大桥连接两岸,使得数十万杭州市民向外逃难,杭州很可能上演南京大屠杀一般的惨烈事件。同时,钱塘江大桥还是运送军用物资的交通要道,是战争的重要补给线。
  在建设钱塘江大桥时,茅以升就已经想到了后来可能出现的情况,他在一个桥墩连接处预留了巨大的孔,按照当时军方的要求,将炸药埋进了大桥。那时的火车都为蒸汽机车,所有火车上桥时,都被要求禁止开膛,因为一点火星都可能带来灭顶之灾。
  钱塘江大桥建成仅仅89天,茅以升得到了炸桥的命令,这位呕心沥血建成钱塘江大桥的人,指导着技术人员安放引线,做好一切炸桥的准备。最终,为了切断日军运输补给线,茅以升眼看着自己呕心沥血设计建造、中国人自主建设的第一座现代大桥,被火药炸断。“就像亲手掐死自己的孩子。”他对自己的后人说。
  大桥炸毁后,茅以升写下一首诗:“斗地风云突变色,炸桥挥泪断通途。五行缺火真来火,不复原桥不丈夫。”这首诗发泄了茅以升内心的悲愤,也是他对自己许下的誓言,国难之下,茅以升这样的中国工程大师,对民族的崛起和复兴,从未丧失信心。
  茅以升的愿望,在钱塘江大桥被炸毁十多年后得以实现,新中国建立后,大桥开始修复,到1953年,修复工程完工,钱塘江大桥恢复了它原本的模样。
  在修复钱塘江大桥的同时,茅以升和罗英等桥梁专家,上书中央,建议修建武汉长江大桥,中国桥梁人在苏联专家的帮助下,建成了这座长江上第一座公铁两用桥,1957年正式通车。
  1960年,长江上又一座大桥开始建设——南京长江大桥。1967年通车的南京长江大桥是长江上第一座由中国自行设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁,在中国桥梁史上具有里程碑的意义,从此以后,中国拉开了自主建设桥梁的新的篇章。
 
黄浦江上的桥梁“舞台”
 
  说起桥梁建设,上海人引以为傲,在黄浦江上,一个又一个大桥梦想,逐一实现。
  今天,上海人对于沟通浦东与浦西的大桥已经习以为常,但事实上,如此便捷的交通,其实只有26年的历史。
  上世纪80年代初,上海有了开发浦东的规划,要发展浦东,首先要解决的就是交通问题,一座跨越黄浦江的大桥,是首要的条件。1982年,上海市政设计院和同济大学同时进行南浦大桥的可行性研究,1983年的全国桥梁会议上,两个单位分别提出了自己的方案。最后,同济大学项海帆的设计得到一致的认可,但是由于资金上的问题,南浦大桥的建设没有马上开始。
  一个偶然的情况下,项海帆院士得知南浦大桥可能会由日本的公司设计建造,他与老师、当时的同济大学校长李国豪一起,向上海市政府表达了要自主建桥的决心。终于,1991年,中国第一座大跨度斜拉桥,伫立在黄浦江上。南浦大桥以主跨423米,成为当时中国跨度最大的斜拉桥。2年后,南浦大桥的跨度纪录被黄浦江上另一座斜拉桥——杨浦大桥602米的跨度打破。
  新千年以后,世界桥梁建设,进入“中国时代”,中国人的智慧和创新精神,让一座座高难度的大桥,呈现在大江、大河、大海上,呈现在崇山峻岭之中,成为代表中国尖端工程技术水平的国家名片。
 
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