2018年10月24日。全長55公里、世界上最長的跨海大橋——港珠澳大橋。正式建成通車。而在60多年前。在5萬武漢市民的見證下?!叭f里長江第一橋”武漢長江大橋建成通車。從在蘇聯(lián)援助下建成的“萬里長江第一橋”,到如今我國依靠自主設計、自主研發(fā)的技術和裝備建成的世界上最長的跨海大橋,跨越大江大海的兩座大橋。見證著我國橋梁建設從技術落后、依靠外國援助到技術領先、完全自主設計建造的歷史巨變。
舉全國之力的龐大工程
今年8月9日。武漢青山長江大橋南岸邊。一節(jié)重近500噸的鋼箱梁被從江面平穩(wěn)吊起。與已架設梁段精準匹配后臨時連接,標志著武漢長江上的第十一座大橋的建設取得階段性進展。
相關數(shù)據(jù)顯示,截至目前,僅宜賓以下的長江干流上。包括在建的長江大橋總量就達138座。
不過,在武漢長江大橋建成以前,在長江上修橋,曾是中國人千百年來一個遙不可及的夢想。到了中國近代,不少仁人志士為大橋建設構想、勘測,卻只停留在一紙藍圖上。
新中國成立后,幾代中國人的長江大橋夢。終于從藍圖走進了現(xiàn)實。
1955年9月。23歲的劉長元(后任中鐵大橋局副總工程師),剛從長沙的中南土木建筑學院領取了畢業(yè)證書,就背上行囊。來到武漢長江邊的一座茶樓。不遠處的江面,一項全國性的重大工程正在施工建設中。
1950年。當時的政務院指示鐵道部,籌備武漢長江大橋建設。經(jīng)過一系列研究、設計、鑒定,3年后,武漢大橋工程局(中鐵大橋局集團有限公司前身)成立,決定在武昌蛇山和漢陽龜山之間,建設長江上第一座大橋。
這座設計為八墩九孔、三孔一聯(lián)的橋梁,從4號橋墩以北的工程,由漢陽岸邊的第一橋梁處建設(以下簡稱一橋處),從5號橋墩以南,歸武昌岸邊的第二橋梁處(以下簡稱二橋處)負責。
武昌一側(cè)較為繁華,岸邊眾多茶樓旅館,為了建橋,改成了技術人員宿舍。到二橋處報到的第一天,劉長元領了兩條凳子、一大塊鋪板、兩個燈泡、一把鎖兩把鑰匙,用凳子支起鋪板當作床。裝上燈泡,就在茶樓安了家,“比現(xiàn)在農(nóng)民工生活條件差遠了”。
風華正茂的年紀,一大批土木建筑專業(yè)的畢業(yè)生,剛走出上海交通大學、同濟大學、中南土木建筑學院等院校的校門,就跟劉長元一樣,奔赴長江兩岸,住進了茶樓旅館。此前,康士坦丁·謝爾蓋耶維奇·西林等20多位蘇聯(lián)專家?guī)е揖?,已?jīng)住進了漢陽鳳凰山上的小樓房。從多個單位抽調(diào)來的33名工程師,來自湖南株洲的機電工、山東的鉚釘工、東北的裝吊工等技術人員,1408名復員轉(zhuǎn)業(yè)軍人,來自各地的鐵道兵,陸陸續(xù)續(xù)趕來,組成了一支龐大的建橋隊伍。
這項舉全國之力的龐大工程。終于開工建設。 送別“百歲老人”,迎接“新生兒” 在新中國成立之初,我國連一個像樣的橋梁建設機構都沒有。在一窮二白的條件下,要建設長江大橋,其難度和挑戰(zhàn)前所未有。
1953年5月,我國尚缺乏建設特大橋的經(jīng)驗,所以請?zhí)K聯(lián)幫忙鑒定把關,此后20多位蘇聯(lián)專家先后來到武漢,參與到大橋的建設中。
為了培養(yǎng)建設人才和積累建設大橋經(jīng)驗,同年11月,長江大橋的重要組成部分——漢水鐵路橋動工興建。次年漢水公路橋也正式施工,兩項工程分別在1954年底和1955年底完成。
然而,1954年,工程局在對長江河槽進行大規(guī)??碧胶蟀l(fā)現(xiàn)。水文地質(zhì)情況異常復雜,世界上流行的橋墩基礎施工方法,在長江大橋建設中無法采用。
那正是我國專家提出、蘇聯(lián)專家鑒定委員會通過的方法——在世界橋梁史上運用了近100年的氣壓沉箱法。
一生專注于橋梁建設事業(yè)的劉長元,后來在電視上看到航天員在太空艙內(nèi)穿梭的情景,總覺得“蠻熟悉的”。他總會想到當年的氣壓沉箱法。
“這種方法。要先將一個大沉箱沉入江底,工人在箱內(nèi)一個艙,另一個艙依照下沉深度注氣加壓,氣壓與刃腳處地下水壓力平衡后艙門打開。工人下到江底在無水環(huán)境下直接施工?!?/p>
這種方法,在長江卻面臨著諸多難題,采用這種施工方法水深極限是35米,長江汛期長,每年有八九個月水深大大超過這個極限;下沉到30米時,對工人健康威脅很大,當時缺乏專門的醫(yī)療設備保證施工;需要工人潛入數(shù)十米深的江底,開鑿6400多立方米的巖石,其困難和艱巨在世界橋梁建筑史上沒有先例;有一個橋墩的地質(zhì)層,含有硫化物。沉箱工作室內(nèi)會產(chǎn)生亞硫酸毒氣。
劉長元至今仍覺得,蘇聯(lián)專家西林對武漢大橋的建成有著創(chuàng)造性的貢獻。老方法不能用。在所有人對橋墩施工一籌莫展之際,這位蘇聯(lián)專家,想起了年輕時的煤礦工作經(jīng)歷,大膽地提出了把煤礦上鉆孔的技術,應用到橋墩基礎建設中。
西林首創(chuàng)的管柱鉆孔法,要把一批預制好的、直徑1,55米的鋼筋混凝土管柱,依靠機械的威力打入江底,再在管柱內(nèi)向巖層鉆孔、灌注混凝土,讓它們在江底巖石里牢牢地生根,然后澆灌混凝土把它們連成一個整體,橋墩就從這個基礎上筑出水面。
“氣壓沉箱是‘百歲老人’,關于它有上百種書:管柱結構、管柱鉆孔法是‘新生的嬰兒’,還沒有一本書?!蔽髁值倪@番話,被橋梁史專家余啟新寫進了有關長江大橋的書中。
從1955年初開始。中蘇兩國技術人員。經(jīng)過長達6個月的試驗。最終驗證了這種新方法的可行性。在武漢長江大橋建設中首創(chuàng)的管柱鉆孔法,在中國后來的橋梁建設中被廣泛運用。讓流行了100年的老方法退出了歷史舞臺。
60多年后的今天,大橋橋墩建造采用了更為先進的制造技術,曾經(jīng)的“新生兒”也變成了“老人”。已經(jīng)退出了建橋的歷史舞臺。在武漢長江大橋建設中,這種大膽嘗試、敢于創(chuàng)新的精神,為我國后來自主設計、建造大橋埋下了一顆種子,逐漸生根發(fā)芽,變成了一股經(jīng)久不衰的力量,激勵著一代又一代橋梁建設者,不斷突破新的技術難題,創(chuàng)造一個個橋梁史上的“世界之最”。
螞蟻啃骨頭,自制新機械
在港珠澳大橋建設過程中,風急浪大的海面上,一臺臺先進龐大的機械設備屹立著,推動大橋工程向遠處延伸。我國自主設計建造的世界最大起重船“振華30”,具備單臂固定起吊12000噸、單臂全回轉(zhuǎn)起吊7000噸的能力。我國自主研發(fā)的“天一號”3000噸運架一體船、“小天鵝”號2500噸運架一體船、“大橋海天”系列混凝土工作船等先進施工設備,成為“海上建橋利器”。大橋建設者從零開始研究攻關,完成了我國第一座外海沉管隧道的施工安裝。這些我國自主研發(fā)的橋梁建設技術和機械設備。達到了國際領先水平。
當時間倒回至1950年代。年輕的新中國只得在蘇聯(lián)的專家與技術援助下,建設武漢長江大橋。那個年代,我國連一塊制造機械的大型鋼錠還無法生產(chǎn),一臺17噸震動力的震動打樁機也只能向蘇聯(lián)購買。
1955年,新方法試驗成功后。一號橋墩進入緊張的施工階段。穿著藍色工作服的建橋工人,用一大塊鐵皮、鋼板,在水中圍成一個船體,四邊拋錨固定,中間留出橋墩的空間。就建成了一個鋼圍囹。
劉長元描述,為了趕在枯水期建好橋墩,技術人員和建橋工人。8小時一個班,每天三班倒不停工,晚上的江面燈火輝煌,藍色工作裝在鋼圍囹上晃動,一刻不停地忙碌著。
很快,第一個難關出現(xiàn)了。如何把一個三人合抱的鋼筋混凝土大型管柱,穿過相當于四五層樓高的泥砂。平穩(wěn)地落在江底巖盤上,傷透了建橋隊伍的腦筋。
為了使管柱下沉,他們在管柱外用水沖泥砂,在管柱內(nèi)吸走泥砂,再加上一個26噸重的混凝土錘來擊打,看似可行了,管柱卻始終“倔強”地不愿下沉。
2018年1月24日上午。96歲的錢學新,顫顫巍巍地找出一本厚厚的相冊。比撲克牌略小的黑白老照片,緊湊地擠在一張張硬紙板上。老人一手托著相冊,一手指著照片里的齒輪、鋼鐵吊臂、打樁機,向記者講述60多年前,那一代建設者如何用這些鋼鐵機械,在水深浪大的長江上建起8個巨大的橋墩,架起一條鋼鐵橋梁。
1946年。錢學新從廈門大學機電工程系畢業(yè)后,到廣州鐵路局工作,7年后隨著大橋局的成立,被調(diào)來參與大橋建設。
由于缺乏建設大橋的機械設備,大橋局只能自行設計、研究、制造。錢學新與同事們,在漢陽一處報廢造船廠里,建起了一個小的機械制造車間。
錘打管柱的方法走了死胡同,中國就從蘇聯(lián)引進一個17噸震動力的震動打樁機,后來又買來一個30噸震動力的,但是橋墩的建造需要的震動力高達90噸。
這么大的機械,中國沒有,蘇聯(lián)也沒有。錢學新和同事們,就依照蘇聯(lián)提供的圖紙,根據(jù)小型的打樁機模擬放大,著手研制一臺90噸震動力的打樁機。
一切從頭開始,當時整個國家還沒有大型的鋼錠,他們就從戰(zhàn)后廢棄的漢陽鐵廠和漢陽兵工廠里撿廢料,“用螞蟻啃骨頭的方法。將大塊鋼材切割成機械設備需要的形狀”。在制造車間,靠找來的能工巧匠,用日本戰(zhàn)后賠償?shù)膸着_普通的車床、刨床,把小塊鋼材加工成齒輪、鋼板、偏心塊等機械零件。
第一臺90噸震動力的震動打樁機,終于制造成功了。當時的報紙描述,這部威力強大的打樁機,放在管柱頂端開動起來時,一個巨大的管柱如同鐵釘扎豆腐一樣,迅速地下沉到巖盤。
到了1955年底,用新方法、大威力打樁機建成的一、二號橋墩,已聳立在江心水面上。
后來,錢學新又參與制造出兩臺單臺震動力達到155噸的打樁機,兩臺合并起來作業(yè),大型鉆機、射水機、抓泥機、吸泥機等機械設備,也從簡易的車間里被制造出來,建橋墩的難題迎刃而解。一個又一個橋墩鉆出江面?!笆澜缟蠋缀鯖]有中國人不能造的橋”
一座橋的建成,為我國培養(yǎng)了一代橋梁建設人才。從大橋局成立開始,不到5年時間,各項工程培養(yǎng)出90名工程師、153名技術員、9名技師以及1634名技術工人。1408名轉(zhuǎn)業(yè)軍人,已經(jīng)成為各種技術工人、技術領導人和管理干部,3年前參加工作的大學生,幾乎全部成長為工程師,每個都能在橋梁建設中獨當一面。
隨著武漢長江大橋的竣工,數(shù)以千計的橋梁建設者,陸續(xù)奔赴全國許多大小江河,參與修建鄭州黃河大橋、重慶白沙沱長江大橋、重慶嘉陵江公路橋、南京長江大橋……
此后半個多世紀里,中國的橋梁建設者在江河、山谷之間架起一座座大跨度橋梁,中國人建橋的智慧和力量也在走向海洋。2005年,我國第一座跨海大橋東海大橋建成通車,此后相繼建成杭州灣大橋、青島膠州灣大橋、泉州跨海大橋等多個跨海大橋工程。
今天,中國大橋建設的技術水平和大型設備,與新中國成立之初,在蘇聯(lián)援建下建成的武漢長江大橋已不可同日而語。中國自主創(chuàng)新技術和建造的大型設備,已跟隨橋梁建設者的腳步,邁過峻嶺險灘,穿越百川千湖,跨過海峽深溝。在世界排名前十的跨海大橋、斜拉橋、懸索橋中,中國都已占據(jù)了一半以上的數(shù)量。世界橋梁界漸漸開始流行這樣一句話:世界橋梁建設1970年代以前看歐美,1990年代看日本,21世紀看中國。
港珠澳大橋島隧工程項目總工程師林鳴曾說:“拿下港珠澳大橋,世界上幾乎沒有中國人不能造的橋?!被厥孜覈雮€多世紀的橋梁建設史,從在蘇聯(lián)援建下建成的萬里長江第一橋,到我國自行設計、建造的南京長江大橋,再到如今自主建造的世界上最長的跨海大橋,中國的建橋史,折射出中華民族從依靠外國援助走向獨立自主的奮斗歷程,書寫了中國工程建設從“零”的突破到走向世界之巔的宏偉篇章。