南京长江大桥,中国人民的“争气桥”
2021-05-17郑晶心
郑晶心
四月的一天,记者来到位于大桥公园的南京长江大桥陈列馆。馆里陈列着当年大桥建设者们的设计稿、照片、信件,还有他们使用过的铁锤、对数计算尺等工具。南京长江大桥是一个时代的符号,它的照片被印上教科书、奖状、荣誉证书,它蕴含的匠心也激励着无数的后来人。
年轻的设计师,不畏权威搞创新
“现在,我发表个人意见。”
这是20世纪60年代,在南京长江大桥建设过程中的一次鉴定委员会评审会上,原南京长江大桥技术设计处处长、水下基础总设计师曹桢在对7号墩施工方案提出改进意见时的发言开场白。
南京长江大桥是第一座由中国人自行设计、自主建造的双层式铁路、公路特大型桥梁。大桥的建成通车,实现了国人天堑架飞虹的千年夙愿,开创了我国自力更生建设大型桥梁的新纪元。因此,南京长江大桥也被称为“争气桥”。
然而,在建设大桥的过程中,建设者们遇到的困难不计其数。那个年代,粮食奇缺,钢铁也奇缺。7号桥墩在江心,原计划采用钢沉井加管柱技术,需要耗费巨量钢材。曹桢一直想寻求一种更好的办法取而代之。有一次,他看到一本杂志上描述美国金门大桥的修建过程,不由得灵感闪现,于是苦苦思索,创造性地提出用钢筋混凝土代替纯钢,并设计出相应的施工方案,上报给指挥部。
当时主持南京长江大桥设计并负责施工组织工作的大桥工程局总工程师梅旸春拿到方案后极为重视,不想却有人提出反对意见,认为原先钢沉井加管柱的方案是梅旸春提出来的,已上报获批。曹桢是梅旸春的助手,他提出的新方案推翻了梅旸春的方案,很不妥。这个说法遭到了梅旸春的驳斥。南京江面宽阔,水底岩层极其复杂,修建大桥过程中,梅旸春面临的第一道难题便是水下基础工程。一座桥梁,70%靠水下基础,如果基础不稳定,或者下沉,桥就没法建了。
经过深思熟虑和周密计算,梅旸春创造性地提出了沉井加管柱的方案。为验证自己方案的可行性,在实验时,他还率先进入沉箱,一直到达江底,彻底打消了人们的顾虑。1号墩建设成功,让梅旸春意识到:这个前所未有的伟大工程,每时每刻都会遇到新难题,必须集思广益,让每个人开动脑筋,大胆创新。在他的倡议下,指挥部对创新成功者,无论大小,一律奖励。仅1960年,职工提出的建议就有15000多条,多人获得好点子、技术革新嘉奖。
曹桢就7号墩的建设提出创新方案,他格外重视,当即被送到了原铁道部。部里也高度重视,立即召集鉴定委员会进行评审。
评审会就在南京召开,会上许多人对此方案提出质疑:“这么大的沉井,用钢筋混凝土明显不可靠。”“这完全是凭想象,浇灌和运送都是问题,无法实施。”“没有经过周密的计算,没有论证,没有试验,这个方案存在极大的风险。”“用钢筋混凝土,沉井的厚度和重量势必增加许多,施工的难度太大了,几乎是不可能的。再说,7号墩开工在即,现在来论证、试验,时间上来不及,不能让现场工人在那里闲等吧。”
听大家如此说,曹桢坐不住了,他霍地站起来,严肃地说:“前面我是代表大桥局汇报方案,现在我作为一个与会者、一名技术人员,发表我个人的意见。我认为,根据南京的地质条件和技术条件,完全可以做薄壁钢筋混凝土浮运沉井。这个方案绝不是空穴来风,也不是突发奇想,而是有国外的理论实践依据,我也是经过反复的推算,用科学数据来证明的。这个方案的结构合理,施工组织也并不复杂。如果按照这个方案,钢材可节约一半以上,工期不会比钢沉井长,反而会缩短。所以,我建议采取新的施工方案。”
梅旸春十分理解创新者所要承受的压力,他拿到方案已经组织技术人员进行了一次次的试验、推算和讨论,他在会上表态:“我赞成!”梅旸春力排众议,一锤定音,通过了曹桢提出的7号墩施工方案。
曹桢创造的7号墩施工新方法成功了,不仅节省了大量钢材,还加快了施工进度,而且在实施中取得了丰富的经验。后来,此方法被使用在与7号墩水文地质情况相似的4、5、6号墩上。一个个新的桥墩在长江急流中探出水面,一个个年轻的桥梁技术人员在艰难困苦的实践中成长起来。
传承先辈精神,精心养护大桥
2016年10月28日晚上10点,虽然下着雨,还是有很多南京市民涌向南京长江大桥拍照留念。因为南京长江大桥公路桥即将封闭,进入长达27个月的维修期。
南京长江大桥建成时的设计流量是日均1万辆,到如今实际车流量达到日均7万辆以上。运行了48年的长江大桥一直处于超负荷状态,严重影响结构安全以及下行铁路运输安全。
淳庆是东南大学建筑学院副教授、博士生导师,负责此次文物修缮的设计工作,他与南京长江大桥有着一定的渊源。
南京长江大桥桥头堡的设计团队正是由南京工学院(东南大学的前身)建筑系著名建筑家杨廷宝教授等组建。长江大桥桥头堡三面红旗方案的设计者是当年南京工学院的青年教师、如今的中国工程院院士钟训正。
面对饱含前辈智慧和心血的作品,淳庆和团队充满敬畏之情。2014年7月,南京长江大桥入选不可移动文物;2016年9月,它入选首批中国二十世纪建筑遗产。淳庆更感到,“负责这样一座大桥的文物保护工程设计,团队肩上承担着一份无比厚重的历史使命。”
为了这次修缮,淳庆和团队对原始设计图纸进行了非常细致的研究,查询了很多当时的历史照片,查阅了期刊网上所有关于南京长江大桥的文献,走访了很多当时参与大桥设计和建造的设计师和工程师,对现场的残损、病害进行了非常详细的调研。
大多数南京市民都以为南京长江大桥小堡的群雕是用石膏雕的,或者是石头雕刻的,其实都不是。它是空腹薄壁的钢筋混凝土结构,薄壁厚度为10厘米,这样设计的主要目的是减轻自重。此外,它可以与下面的混凝土结构体可靠地连接,大大提高了结构的强度与稳定性。
淳庆和修复团队在小堡群雕某一处隐蔽的地方开凿了一个小孔,观察它由外往里的分层构造,再结合图纸分析研究,修复团队先对群雕进行结构加固补强,然后重點恢复群雕的历史风貌。
在修缮之前,人们已经见惯了小堡群雕暗淡的青灰色。然而,经过严密的考证,修复团队发现,小堡群雕原本是肉粉色,与大堡鲜红的三面红旗形成呼应,是那个年代人们对生活的审美认知。
对淳庆来说,恢复小堡群雕的原始风貌,不仅是对历史的尊重,更是对老一辈艺术家的致敬。修复团队选取颜色最匹配的颜料恢复了群雕的“本色”,颜料上完之后还在表面做了无色透明的无机硅憎水化处理,可以确保长期不褪色。
本次修缮的一大看点,还有对玉兰路灯的修复。淳庆和修复团队对299根白玉兰路灯先编号拆解,运到仓库进行加固修缮后,再按照原来的编号对应原位安装。此次对于白玉兰灯柱的文物修缮,主要是处理各种建筑病害。全部修补完成后,所有路灯杆都喷涂了纳米级硅酸盐修复增强一体剂和无机硅憎水化处理,维持原有风貌,也提高它的强度和耐久性。灯架重新除锈,喷涂了防锈漆,恢复原来的颜色。白玉兰的灯罩换了新的,用了跟原来一样的材质,大小、外貌、形状,一模一样。
此次修缮改造,对南京长江大桥正桥桥面板和钢纵梁存在的很多裂缝,T梁引桥钢支座倾斜严重的变形,桥墩局部混凝土剥落、露筋及钢筋锈胀等问题一一进行了修复。修缮改造的设计方案还为今后大桥的养护做了全方位的考虑,以满足100年的使用要求。
经过27个月的修缮改造,南京长江大桥于2018年12月29日中午12:00“王者归来”,在建成50周年之际,以崭新的活力,再次迎来了车水马龙的繁忙生活。