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杨浦大桥要造就要造最好的桥

2021-09-22

科学大观园 2021年15期
关键词:造桥黄浦江斜拉桥

1993年10月23日,杨浦大桥建成通车。这座大桥是上海市区继南浦大桥之后建成的第二座跨越黄浦江的大桥,也是当时世界上主跨径最大的斜拉桥。新中国成立后,当一座座如虹似练的长桥横架在祖国的大江大河之上时,人们多次发问:上海的黄浦江怎么没有一座桥呢?在常人看来,长江、黄河上能架桥,宽不过数百米的黄浦江应该更不在话下。殊不知,在黄浦江上造桥难倒了一代又一代桥梁专家。

上海因黄浦江而兴,它的每寸水道都流淌着“黄金”。数万吨级的巨轮要进黄浦江,设墩造桥势必会影响黄金水道,这要求桥必须一跨过江。而且,桥面必须高出水面45米以上,大约有16层大楼的高度。武汉和南京的长江大桥,桥的最大跨径不过100余米,而这种桥无法适应黄浦江的要求。唯一可供黄浦江选择的桥只有吊桥。然而,上海滩的地质对锚固吊桥的钢索来说并不适宜,在市区造桥更意味着大量搬迁和昂贵投资。改革开放以来,上海市的经济规模逐年增大,每天过江的客流量已达105万~110万人次。仅在黄浦江的民丹线渡口,白天候渡车队经常长达1公里以上,候渡时间3个小时。人们强烈地意识到,黄浦江上海市区段再也不能没有桥了!然而,架桥的资金和设计都是问题。时机终于在20世纪80年代中期成熟:亚洲开发银行愿意贷款,上海市政工程设计研究院有能力担任主体设计。上海市政府在落实了这两个关键问题后,果断拍板:造桥!

设计大桥的重任落在了我国著名桥梁专家林元培的肩上。从20世纪70年代起,斜拉桥就被广泛用于国际公路桥梁的建造中,但由于这种设计计算极为复杂,材料选择也苛刻,人人望而却步。具有丰富斜拉桥设计建造经验的林元培则认为,它应该是跨越黄浦江的最佳桥型。在克服了重重困难后,1991年12月1日,上海市区第一座跨越黄浦江的大桥——南浦大桥,建成通车。

在建造南浦大桥的同时,国家计划委员会(现国家发展和改革委员会)批复:“为在‘八五期间形成浦东开发的起步条件,解决浦东、浦西间的越江交通问题,同意建设宁浦大桥。”鉴于“宁浦”和“南浦”的上海话发音较相近,一名小学生专门写信给市领导,建议改“宁浦大桥”为“杨浦大桥”。有关部门当即采纳了他的意见。如果说南浦大桥的建成通车,实现了黄浦江上海市区段上“零”的突破,那么杨浦大桥的建成,则使我国的斜拉桥设计建造能力一举领先于国际桥梁界。

当时,杨浦大桥的设计有三种方案可供选择:第一方案是照搬南浦大桥设计,跨度423米,这是一种现成方案,但一个桥墩将落在黄浦江中;第二方案是将一个桥墩紧靠在岸边放置,这样跨度将可以达到580米;第三方案是两个桥墩都在岸上,跨度602米,这是当时世界第一的跨度。最后,林元培下了决心,要么不造,要造就要造最好的桥。于是,他义无反顾地选择了风险较大但最为合理的602米造桥方案。

杨浦大桥比南浦大橋主跨一下子长出179米,首要的设计问题是计算出桥梁的内力,而古典的桥梁理论在这样的主跨长度面前却显得无能为力了。早在主持设计重庆长江二桥和南浦大桥时,林元培就发现,古典理论的内力计算同桥梁的实际内力存在误差,而跨度越大,误差也就越大。针对世界第一跨度的杨浦大桥,林元培创造性地提出了一个全新的理论——适用于一切空间结构而不只囿于桥梁的“空间结构稳定理论”。

有位外国专家用古典理论整理了一种杨浦大桥设计方案,而当他与“林氏理论”计算的方案比较时,其结构的刚度存在着明显不足,内力计算误差更高达62%。因此,杨浦大桥的成功,是中国为世界桥梁理论发展所作出的贡献。杨浦大桥全长8354米,其中主桥1172米,中孔跨度602米,主桥面宽30.35米,设6车道,两旁各有2米人行道。两岸桥塔高208米,桥塔两侧各有32对(共256根)鹅黄色拉索将桥面凌空悬起,索面成立体扇形布置,蔚为壮观。

当时,大桥不仅在跨度上创造了世界第一,在桥梁理论的实践方面也斩获了许多“第一”:斜拉索从平面布置改成空间索面布置后的复杂计算;锚箱因钢梁断面改变而做的全新设计;塔形由南浦大桥的H形改为多角钻石形后,对拉索上端锚固方式采取的全新构思,等等。由于杨浦大桥工程申请了巨额建桥贷款,亚洲开发银行先后组织专家对工程进行了5轮审核。1992年8月17日,亚洲开发银行的3位代表终于用日、德、英文,在审查报告上签下了自己的姓名,肯定了杨浦大桥的设计、制造与施工都是安全且现代化的。

上海杨浦大桥。

1992年9月,在国际土木工程会议斜拉桥会议上,林元培作为中国代表,向与会的近百名桥梁设计师清晰地阐述了他对上海“南浦”“杨浦”两座斜拉桥的设计理念,并描绘了中国斜拉桥的发展前景。他的发言赢得了全场热烈的掌声,有人称赞:“中国的杨浦大桥现在已和中国的长城一样出名。”

历时仅2年5个月,杨浦大桥在1993年9月建成完工,并于10月23日正式通车。邓小平亲自为大桥题写了桥名,登上杨浦大桥时,他感慨道:“喜看今日路,胜读百年书!”

时至今日,杨浦大桥仍旧如同一道横跨浦江的彩虹,发挥着连接两岸交通的重要作用。

◎ 来源|解放日报(有删减)

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