中国桥梁之父茅以升

彭丽华

一

当今中国桥梁工程技术攻克了一个又一个的技术难题，创造了“中国桥梁”的世界奇迹。关于今日中国的桥梁营造，国际上有“火箭造桥”之誉。这一方面是指造桥技术精进、造桥速度快，如2015年北京三元桥更换桥面的重大改造工程，仅花了二十四小时，相比于某些国家修段公路动辄半年甚至长达几十年的工程进度而言，这样的中国速度让世人大开眼界;二是面对桥梁索塔顶端至峡谷底部的巨大高度差，中国桥梁人使用了军工火箭发射先导索解决了四渡河、北盘江大桥这类特大桥梁的超级技术难题。“中国桥梁”代表的是世界现代桥梁技术的最高水平。桥梁界传称，世界桥梁建造，二十世纪七十年代以前看欧美，九十年代看日本，而到了二十一世纪，则要看中国，此言诚不虚也。

然而，在二十世纪三十年代，偌大的中国竟无一座中国人自己建造的现代化大桥。现代化桥梁多与铁路相伴而生，与木、石桥不同，为钢铁桥。自1885年《中法新约》伊始，列强通过不平等条约获得了在华修建铁路的“筑路权”，作为连接铁路的钢铁桥的营造从此成了列强专利。如郑州黄河桥、济南泺口黄河桥、松花江滨州桥等，都是外国工程师修成的，成为列强攫取中国利益的重要工具，中国人难有机会参与。

这一局面终结于钱塘江大桥的建成。1937年9月26日凌晨四时，第一列火车顺利驶过钱塘江大桥，标志着中国人在中国境内自行设计、主持施工的第一座现代化桥梁的建成。这是中国桥梁史上的里程碑事件。主持建造钱塘江大桥的便是茅以升。

二

茅以升生于晚清光绪二十二年（1896）的江苏镇江。其祖父茅谦精通文学，有诗文传世，在中举之后，曾被辟为湖南学使幕僚，与谭嗣同交好。戊戌变法失败后，谭嗣同被害，茅谦悲愤不已，回乡以兴办教育，造福地方，先后创办了《南洋官报》、养正学堂、达材师范学堂、镇江城南学堂等。他还留心地方水利事务，曾参与规划、治理江苏与广东的水患。他的《水利刍议》一书，是关于水利工程、治水事务的重要著作。心忧天下、立志革新、专注实务的祖父，深深地影响了茅以升。

茅以升在唐山路矿学堂毕业后，赴美国康奈尔大学土木工程系学习桥梁工程，因思维敏捷、悟性极高而被其师雅各比（Henry S. Jacoby）教授赏识与器重。雅各比是美国工程学界的知名人物，在茅以升毕业之后，雅各比力荐其去美国工业城市匹兹堡的桥梁公司实习。该桥梁公司在工程技术水平上无疑是当时世界首屈一指的。在桥梁公司实习的一年半时间里，茅以升将所学理论与实践相结合，掌握了当时世界上最先进的桥梁技术，同时又利用空余时间攻读了卡耐基理工学院（Carnegie Institute of Technology）的工科博士学位，主攻桥梁工程，在1919年成为获得卡耐基理工学院工科博士学位的第一人。其博士论文《框架结构的次应力》在美国工程界引起了强烈反响，其所提出来的新力学理论被称为“茅氏定律”，推进了力学的发展。经雅各比教授的推荐，茅以升凭借该论文获得了康奈尔大学的“菲梯士”金质奖章。“菲梯士”奖章是专门奖励那些在土木工程学方面做出了突出贡献的人。

茅以升学成归国之后，先后在唐山工业专门学校（原唐山路矿学堂）、东南大学、河海工科大学、北洋大学任教，讲授结构力学、桥梁设计、工程建筑等课程。虽然他掌握了先进的桥梁设计与相关工程技术，但由于当时中国的铁路桥梁基本都是由外国人包办的，因此不管是茅以升还是学成归国的“中国科学会”、“中国工程学会”其他成员，都难有机会亲自主持重要工程的营造工作。

1933年3月，时在天津北洋大学教学的茅以升接到了昔日唐山路矿学堂同学、浙赣铁路局局长杜镇远的电报与信函，希望他前往杭州商谈筹建钱塘江大桥之事。浙赣铁路始建于1899年，是连接华东与中南地区的交通干线。至1933年，杭州至玉山段铁路建成并通车，玉山至南昌段也即将开通。而钱塘江北边的沪杭铁路早在1909年就已建成。然而，宽广的钱塘江将浙江省分成两半，浙赣铁路与沪杭铁路也被钱塘江一隔为二，浙赣铁路起自南岸，沪杭铁路则止于北岸，铁路、公路无法贯通，不管是南下还是北上的运输，至钱塘江都只能依靠船渡转运。另一方面，浙江省内的铁路、公路也被钱塘江拦腰截断。钱塘江无桥，不仅限制了浙江省的交通，也对全国的国防与经济发展也大有妨碍。基于此故，时任浙江省建设厅长的曾养甫决意在钱塘江建桥以通天堑，经多方访求，将这一重任托付给了茅以升。

由于当时的中国还没有专门的建桥技术队伍，茅以升精挑细选，请来梅旸春、李学海、李文骥、卜如默等在桥梁工程上颇有造诣的工程师负责建桥工程中的钢架、混凝土、打桩等各个环节，并请康奈尔大学的同学、时任北京铁路天津总局技术主任工程师的罗英担任钱塘江大桥总工程师，组建了一支精干练达高效的技术队伍。经过调查、勘测与研究，茅以升、罗英等人最终将钱塘江大桥的桥基勘定在月轮山六和塔下。这里江面较窄，主流和稳，有一部分地层为岩石层，可直接用来安置桥墩。相对而言，此处是较适宜建桥的地方。而且，北岸有始建于宋代开宝年间的名胜古迹六和塔，塔与桥交相辉映，山水相依，两岸缀以花红柳绿、草长莺飞，便构成了古代中国桥梁的传统景致，有着标志性的辨识度与深深的文化气息。与华德尔设计的铁路、公路、人行道同层并列的单层桥形式不同，茅以升等人最后确定的桥梁设计为双层联合桥形式，上驶汽车，下通火车，全长一千四百五十三米，江中正桥一千零七十二米，北岸引桥二百八十八米，南岸引桥九十三米。正桥十六孔，每孔跨度六十七米。这种上、下两层的联合桥，当时在我国还是第一座。

1934年11月11日，上午九时，钱塘江大桥开工典礼隆重举行。考虑到中、日之间的紧张局势，为了更早地服务国防与全国经济运输，国民政府希望大桥早日建成。茅以升原计划在开工之后两年半内建成，一来工期较长，保证正常的施工速度即可，二来又可以乘机培养建桥技术人才及本国的承包商，以服務于将来的桥梁建造事业。为国家大事计，茅以升领导桥工处调整了施工方案，将工期大为缩短，发明了基础、桥墩、钢梁三种工程同时施工的方法，此系桥梁建筑史上的创举。

所有这些工作都需要精准的计算，一旦差之毫厘，便会功亏一篑，需要从头再来。由于江底的泥沙是流动的，江水的深浅是变化的，潮水涨落有时，大潮小潮有变，此外还要考虑风、水等速度差异，再加上工期紧张，因此建桥过程中迭遭挫折，茅以升称之为“八十一难”、“其间所历险阻难以尽述”。其间，已调任铁道部次长的曾养甫召见茅以升说，“如果造桥不成功，你得跳钱塘江，我也跟你后头跳”，可见当时桥工处所面临的压力。好在茅以升组建的建桥团队都是精英骨干、技术过硬，彼此间又精诚相待、同心同德，面对外国人的嚣张气焰及家国沦陷的危机，桥工处与承包商也鼎力合作，一线工人发扬艰苦奋斗与爱国主义精神，众人克服了重重困难，最终在1937年9月建成了这座由中国人设计、架设的现代化大桥。钱塘江大桥的建成，打破了外国人垄断中国近代大桥设计和建造的局面，成为中国现代桥梁史上的一个标志性拐点。

三

不幸的是，钱塘江大桥在战火中建成，注定了它建成之后便被毁灭的命运。1937年7月7日，日本侵华战争全面爆发，战火很快烧及上海。在桥梁即将完工前夕，日本轰炸机空袭南京、上海，并对正在营造中的钱塘江桥进行了轰炸。当时，茅以升正在水底沉箱里作业，突然沉箱内电灯熄灭，众人均以为死神即将降临，好在守着沉箱气闸出入口的工人坚守岗位，将高压空气持续不断地输入沉箱，箱内诸人才安然无恙。桥成之后，为了迷惑日本空军，钱塘江大桥仅下层通火车，而且只在晚上运行，上层公路桥面上故意堆放了大量建桥物资，以示桥梁尚未完工。随着日军逼近杭州，为阻止敌军直接沿桥过江、减缓日军南下的侵略步伐。12月23日，国民政府下达炸桥命令，当日傍晚时分，一声轰然巨响，瞬间漫天烟雾，钱塘江大桥被炸毁。茅以升眼含热泪，对着滔滔江水誓言“不复此桥不丈夫”。抗日战争结束后，茅以升投身于钱塘江大桥的修复工作。此后数年间，桥梁因时局变化而毁而修，直到1953年6月全面修复、通车，一直使用到今天。这座桥梁就像是中华民族的脊梁，自强、自立，历经磨难而不衰，饱含艰辛而不屈，千锤百炼而更坚强。

茅以升不但将钱塘江大橋树立为我国桥梁建筑史上的一座里程碑，而且将其变成了培养我国桥梁工程师的摇篮。

茅以升还推动了中国桥梁公司的创立。1942年，中国抗日战争进入相持阶段，在太平洋战争爆发之后，美国加强了对中国的援助，为保证美国援助抗战物资能够顺利输入中国，国民政府任命茅以升为桥梁设计工程处处长，负责滇缅公路桥梁的修缮。战争时期，非军事所需的其他工程建设基本陷于停止，工程技术人才朝不保夕、流散严重，茅以升借机向交通部建议成立中国桥梁公司，以为战后的基础建设培养和储备人才。1943年4月，中国桥梁公司在重庆成立，茅以升大力收罗工程技术人才。然而，战时的公司经费极为紧张，事急从权，作为公司总经理的茅以升抽调桥梁公司的部分人去经商，以此来养活员工，让他们潜心学习、研究桥梁技术，提升业务能力，同时他还选送了一批人员赴美学习。即便是在最困难的时候，茅以升也劝导公司技术员工不要因为一时之困而放弃了自己的所长，要着眼于未来的国家建设需要与科技发展，深入研究大跨度桥梁、钢结构制造、活动桥、水上沉管、隧道技术等，为建造长江、黄河等大桥做好准备。战争一结束，他们很快就成为大型桥梁建设的科技骨干。像后来担任武汉长江大桥总工程师汪菊潜，南京长江大桥总工程师的梅旸春，郑州新黄河桥总工程师赵燧章，南昌赣江大桥总工程师戴尔宾，云南南盘江公路石拱桥（曾是当时世界上跨度最长的）总工程师赵守恒，南京长江大桥副总工程师刘曾达等，及在设计研究和教育工作中对桥梁事业起推动作用的李学海、顾懋勋、李洙、胡世悌、王同熙、王序森等人，都曾是中国桥梁公司的员工，受到茅以升的指导或影响。茅以升因此被视为中国现代桥梁事业的先驱者，被尊称为“中国桥梁之父”、“中国桥魂”。

四

除了撰写科普读物以教育社会大众外，茅以升还编撰了《中国古桥技术史》这一中国桥梁史的巨著。面对西方现代工程技术对中国的无情碾压，中国科技界包括桥梁、建筑、铁道、医学等各行各业的人士无不扼腕叹息。考究历史，中国古代科技曾引领世界，近代中国在工程技术上的发明创造却陷入了消退甚至停滞、倒退。“为什么近代科学技术不在中国而在欧洲产生？为什么中国不能保持先进的创造优势而率先发生工业革命”？这样的“李约瑟难题”不仅是西方人的疑问，更是身处其中、深受其害的中国人的灵魂拷问。古代中国的桥梁技术曾遥遥领先于世界，如起自公元前十二世纪的浮桥、公元四世纪的伸臂梁桥、公元六世纪的索桥、公元七世纪初的敞肩拱桥（以赵州洨河石桥为例）、公元十一世纪的贯木拱桥等，均系世界先进先例，技术领先世界同类桥梁技术数百年甚至上千年。然而，由于后世尤其是清廷盲目自大、醉心于天朝上国的迷梦、采取闭关锁国、视各类机械技术为奇技淫巧等历史因素的影响，晚清近代中国被西方远远地甩在了后面。追本溯源，既可探究缘由，又可总结前人经验以便再出发。罗英率先将零星散布在浩瀚典籍中的桥梁资料搜集起来，编写了《中国桥梁史料》，以探究中国古代桥梁的发展脉络。罗英生前也曾计划编写《中国桥梁史》，可惜天不假年，在临终前，他将此重任及自己的未完稿《中国石拱桥研究》交付给茅以升。茅以升承绪其志，组织人力编写《中国古桥技术史》，并将罗英的未完稿交给《中国古桥技术史》的副主编唐寰澄，委托他续写完工，唐寰澄后来撰成了鸿篇巨制《中国科学技术史·桥梁卷》。以上诸书是研究中国古代桥梁的重要著作，探讨了古桥渊源与发展、桥与自然及社会、桥文化，并重点阐释了梁桥、浮桥、索桥、栈阁、圬工与竹木拱桥及其技术发展情况，及包括艺术理论、主体造型、桥体装饰、环境协调在内的桥梁艺术，奠定了中国古代桥梁技术史的研究基础，也是中国桥梁技术继续往前发展的起点。

茅以升在《中国古桥技术史》前言中写道：“我国桥梁技术，过去曾在世界上领先，现在追述其历史，探索其所以领先之故，正是为了从中得到启发，来发扬光大其固有传统，为促进四化建设之一助。我相信，世界上没有不能造的桥，我国桥梁技术，将于此中再度显现其领先的可能性。”经过一代又一代桥梁专家的继承与创新，时至今日，中国桥梁已傲然于世，达成了“我国桥梁技术再度显现其领先”的目标。世界第一高、世界第一拱、世界第一长、世界最长跨海大桥等桥梁之最，均系“中国桥梁”。即便在世界十大拱桥、十大梁桥、十大斜拉桥、十大悬索桥中，中国也各占据了二分之一或以上。“世界上没有不能造的桥”，这也成了中国桥梁人的共同愿景，并一步一步地将其变成现实。