黃祺+王仲昀
每年世界上建成的大跨度橋梁中,一半在中國;世界最主流的幾種橋型——梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋中,前三種中國位列第一,懸索橋位列第二。
“印象深刻”“難以置信”“實在是太壯觀了”……英國BBC旅游頻道記者站在目前世界上最高的大橋——中國貴州省的北盤江大橋前,發出一陣陣感慨。最近,BBC播出電視節目《China's impossible engineering feat(難以想象的中國工程)》,中國的橋梁,讓英國記者瞪大了眼睛。
如今,中國不僅是橋梁大國,也當之無愧地成為了橋梁強國。
數據顯示,目前世界排名前10位的跨海長橋中,中國占據6座,分別是港珠澳大橋、杭州灣大橋、東海大橋、青島海灣大橋、舟山大陸連島工程、嘉紹大橋。世界排名前10位的斜拉橋,中國占據7座;世界排名前10位的懸索橋,中國占據6座。
“一橋飛架南北,天塹變通途”,這是毛澤東寫于1957年武漢長江大橋通車時的詞句,時隔60年,“天塹變通途”不再是一種暢想和比喻,而是真正變成了現實。
每年世界上建成的大跨度橋梁中,一半在中國;世界最主流的幾種橋型——梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋中,前三種中國位列第一,懸索橋位列第二。中國橋梁,如今是大國工程的國家名片,代表著中國工程技術的最高水平。
橋梁世界之最在中國
在攝影機的鏡頭里,北盤江大橋仿若建造在云端,橋下是萬丈深淵,大橋輕盈地跨過兩山,也跨過了貴州和云南兩省,連接起東起杭州西至瑞麗的杭瑞高速公路。北盤江大橋全長1341.4米,橋面到谷底垂直高度565米,相當于200層樓高。你可以想象,站在北盤江橋上俯瞰谷底,相當于從中國第一高樓的上海中心(總高為632米,結構高度為580米)上,俯瞰地面。
在北盤江大橋建成前,世界第一高橋的紀錄,還是在中國,那就是四渡河特大橋,橋高560米。
作為世界上最高的大橋,北盤江大橋的傲人之處還不止這一項,大橋東、西兩岸的主橋墩高度分別為269米和247米,主跨720米,在同類型橋梁主跨的跨徑中排名世界第二。大橋通車后,云南宣威城區至貴州六盤水的車程將從此前的5個小時左右,縮短為1個多小時。
“對面的車好像是長著翅膀飛過來的!” 大橋通車時,看著橋上車來車往,大橋旁邊龍井村的村民如此感嘆。
北盤江大橋所在的貴州省,也被稱作“橋梁博物館”,由于叢林遍布、江河縱橫,貴州的交通主要靠架設橋梁。鴨池河大橋、清水河大橋、壩陵河大橋……據統計,世界最高的125座橋梁中,貴州一個省就占了51個。山區地勢的復雜性,對橋梁建設來說是極大的挑戰。
北盤江大橋能夠創造世界第一,其實并非人為追求紀錄,而是地勢所決定,大橋565米的高度差,是大橋工程組歷時兩年多的地質勘察的結果。
根據工程人員的事先考察,北盤江大橋兩岸均為高達500多米的高陡邊坡,為避免溶洞和裂隙對大橋基礎安全產生影響,設計師不得不再三論證橋位和橋型方案,最終選定565米這個令人眼暈和驚嘆的高度。但是,決定要在這個高度修橋鋪路并非易事,不僅要面對來自峽谷的大風、云貴高原的凍雨等極端惡劣的自然氣候條件,還需對喀斯特地貌中地下不可測的溶洞群做出準確的判斷和處理。
喀斯特地形溶洞較多,地下水活動頻繁,為保橋梁穩固,設計團隊對橋位處進行了大范圍的地質調查和研究,地質鉆孔打到100多米深。
另外,施工過程中橋梁構件運輸也是一大難題。由于道路運輸條件有限,施工場地又小,很難采用較大的橋梁構件,所以斜拉橋是個很容易被接受的方案。與懸索橋相比,斜拉橋超大的整體構件少,多為可拼裝的小構件,普通的掛車可通過山路運進來,施工更加方便。
設計難,施工也難,但對于一次次在云端成功架橋的設計和施工人員們來說,困難不是阻礙,而是實現一次次突破和創新的動力。沒有創新,也就不會有這些看似不可能完成的“天外飛橋”。
要看橋梁的世界紀錄,如今必須要來中國。
正在建設中的滬通長江大橋,主跨1092米,建成后將是世界上首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋。大橋主塔高325米,為世界最高公鐵兩用斜拉橋主塔。2014年3月開工建設,預計2019年建成通車。
世界最長高鐵橋,京滬高速鐵路丹陽至昆山段特大鐵路橋,簡稱丹昆特大橋,全長164.85公里。大橋縱貫蘇南平原河網化地貌,跨公路、鐵路、水路,2011年6月正式通車。
世界跨徑最大鋼拱橋是重慶朝天門長江大橋。重慶朝天門長江大橋主跨長552米,超過1996年建成的跨徑550米的黃埔大橋,成為世界跨徑最大的鋼拱橋。
還有一座大橋,建成當年創造了多項橋梁之最,至今仍然是世界第二大跨徑的斜拉橋,這就是蘇通大橋,主跨跨徑達到1088米。
2007年建成時,蘇通大橋是世界上最大跨徑、最深基礎、最高橋塔、最長拉索的斜拉橋,這些世界之最可以總結為一個“最”——世界上最難造的大橋。
大橋要對付的一個很大的難題,是風。蘇通大橋所在的位置,是長江河口河段,距離長江入海口108公里。在蘇通大橋范圍內,每年6級以上大風天氣有179天左右;每年濃霧天氣有31天;平均每年遭遇臺風、寒潮襲擊超過10次。
為了應對長江口常年的大風影響,橋梁設計師們用“風嘴”設計、用表面有凹槽的鋼索代替鋼索避免“風雨激振”等方法,克服了一個個技術困難,保證了橋梁的安全。
伶仃洋上的“奇跡”
接下來,中國的“橋梁之最”名單將再添一員:港珠澳大橋,世界最長跨海大橋。剛剛過去的7月,港珠澳大橋實現主體工程全線貫通,完成主線橋面鋪裝,這一切表明,港珠澳大橋正一步步接近完工和通車。endprint
通車后的港珠澳大橋將是世界上最長的跨海大橋,能夠連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市,全長為55公里。這座銀白色的“海上奇跡”,集橋、島、隧道于一體,包含22.9公里主體跨海橋梁,約6.7公里沉管海底隧道和連接隧道與橋梁的東西人工島,建設過程中多項技術都創下世界紀錄。
羅馬城不是一日建成的,如今屹立在伶仃洋上的這座宏偉的大橋,從2009年12月15日在珠海開始動工至今,工程已經耗時7年。而在開工之前,更是經歷了各方長達25年的博弈之后,最終才得以修建。
2009年港珠澳大橋珠海段率先開始修建,但是在伶仃洋另一頭的香港段則是在整整兩年后才開工。2011年11月18日,香港立法會財務委員會以35票贊成、3票反對,通過了建造港珠澳大橋的485億港元撥款;2011年12月14日,港珠澳大橋香港段工程正式動工。但是令人唏噓的是,港珠澳大橋的歷史淵源卻最早起于香港。
早在1983年,時任合和實業主席、人稱“橋王”的香港富商胡應湘,率先提出興建連接香港與珠海的伶仃洋大橋(港珠澳大橋前身)的大膽方案。在胡應湘看來,因為正值內地百廢待興時期,大橋修建后可以給兩地帶來巨大的發展機遇。但當時中英雙方正就解決香港主權問題在談判,提出后未有反應。后來,珠海方面重提修橋一事,希望以此改變珠江西岸與香港交通聯系薄弱的現狀,帶動珠海經濟發展,造橋熱情逐漸升溫。1989年,珠海市第一次公布擬建伶仃洋大橋的計劃。之后,為了平衡澳門的利益,胡應湘與中山大學教授鄭天祥都提出了建設 “一橋通三地”的“港珠澳大橋”方案。
到1997年,伶仃洋大橋項目獲國務院批準立項。后來因種種原因被擱置。
2006年底,由國家發改委、國務院港澳辦、交通部牽頭成立大橋專責小組,介入大橋的建設工作。該小組還預計了大橋為三地帶來經濟效益的比例,以此作為參照,要求三地政府對大橋主體融資承擔相應的比例。兩年后,也就是2008年,三方才敲定融資比例,港珠澳大橋的融資方案正式落實,大橋主體工程也逐步完成設計簽約。這場長達20余年的博弈終于找到了關鍵性的利益平衡點。
港珠澳大橋修建之前頗為波折的命運變化,折射出了豐富的政治、經濟、地理、心態等背景,但是,誰也不會否認大橋建成以后對于港珠澳三地經濟發展的積極意義。
縱觀世界級的大灣區,都有世界級的標志性橋梁。紐約灣區有布魯克林大橋,舊金山灣區有金門大橋,而東京灣區也有彩虹大橋。港珠澳大橋建成通車之后,也如同這些標志性的大橋一樣,使得該地區的發展進入到一個新階段。港珠澳大橋不但方便三地的貨運和旅游業,更可鞏固香港的金融和航運中心地位,同時有助提升珠江三角洲西部的經濟水平。
而珠海方面也對于這座大橋的意義格外看重。
珠海在大橋落成以后,就成為了珠三角西岸城市到達香港和澳門兩地的一個樞紐通道,大橋將帶動周邊的人流、物流、資金流、信息流在這里流通,產生很強的聚集效應。同時由于大橋的公路網輻射效應,讓珠海機場、港口的作用也顯著起來,讓現有的交通基礎設施以及正建設完善的配套設施能夠更加有效地運作。
一直期望能夠發展和壯大珠海旅游產業的珠海,也將能夠充分分享到港珠澳大橋所帶來的旅游互動效應。有旅游從業者認為,港珠澳大橋通車后對三地旅游都有正面加持,更會衍生出新的旅游產品。除了使三地之間的旅游行程變得更加方便以外,這座如同海上巨龍的大橋,一眼望不到盡頭,海水共藍天一色,這本身就是一處“超級景點”。
港澳珠大橋在香港、澳門、珠海的離岸處,都專門建了幾個人工島,這些人工島從地圖上看起來很小,但實際登上去之后感受則是非常大。據了解,這些人工島以后將分別建邊防口岸大樓、大型停車場、觀光區、星級大酒店、娛樂區等等等大型設施。這些人工島對于大橋主體來說,就如眾星拱月般從整體上提升了港珠澳大橋的魅力。
英國《衛報》曾經將港珠澳大橋譽為“現代世界七大奇跡”之一,今年,這座橫亙在伶仃洋上的“奇跡”工程就要完成,然而對于它連接的港珠澳三地來說,全新的發展階段即將開始。
橋梁史也是自強史
中國的橋梁技術,讓世界同行佩服,中國橋梁工程建設團隊已經走出國門,在印度尼西亞、馬來西亞等過建設當地橋梁,美國舊金山的奧克蘭新海灣大橋,也有中國團隊的參與。
中國橋梁建設今天的輝煌成績受到世人矚目,可很多人難以想象,70年前,中國人要自主建設大型橋梁,還是一件非常艱難的事情。
上世紀30年代,浙江杭州有了在錢塘江上建設大橋的設想,從美國留學歸來的茅以升,接到了這個任務。當時,中國已經有幾座大型橋梁,但無一例外都是外國公司修建的。濟南黃河大橋是德國人建的,安徽蚌埠的淮河大橋是英國人建的,哈爾濱松花江大橋是俄國人建的。中國人有沒有能力建設大橋?在那個戰亂、貧困的時代,多數人對中國人建設大橋是沒有信心的。更何況,錢塘江上架橋難度極大,對任何橋梁建設團隊來說,都是挑戰。
錢塘江上最有名的就是錢塘潮,錢塘潮的聞名也從另一個角度說明,錢塘江水文、地形非常復雜。巨大的壓力之下,茅以升還是與羅英等當時中國最好的橋梁專家一起組成團隊,攻克各個難關。
一邊摸索,一邊在有限的條件下建橋,但工程施工的質量卻一點沒有馬虎,相反,為了建設一座代表著中國水平的大橋,茅以升對每一個細節的要求都非常嚴苛。錢塘江大橋上78萬個螺釘,每一個都有專人負責檢查。
歷經3年,錢塘江大橋終于完工,大橋證明了中國人的建橋技術和堅強意志。但在戰亂之中,大橋的命運卻充滿了悲劇性。
大橋剛通車,沒有熱鬧的慶祝儀式,抗日戰爭全面爆發,杭州城里成千上萬的難民拖兒帶女走過大橋,向外逃難。有學者認為,如果不是錢塘江大橋連接兩岸,使得數十萬杭州市民向外逃難,杭州很可能上演南京大屠殺一般的慘烈事件。同時,錢塘江大橋還是運送軍用物資的交通要道,是戰爭的重要補給線。endprint
在建設錢塘江大橋時,茅以升就已經想到了后來可能出現的情況,他在一個橋墩連接處預留了巨大的孔,按照當時軍方的要求,將炸藥埋進了大橋。那時的火車都為蒸汽機車,所有火車上橋時,都被要求禁止開膛,因為一點火星都可能帶來滅頂之災。
錢塘江大橋建成僅僅89天,茅以升得到了炸橋的命令,這位嘔心瀝血建成錢塘江大橋的人,指導著技術人員安放引線,做好一切炸橋的準備。最終,為了切斷日軍運輸補給線,茅以升眼看著自己嘔心瀝血設計建造、中國人自主建設的第一座現代大橋,被火藥炸斷。“就像親手掐死自己的孩子。”他對自己的后人說。
大橋炸毀后,茅以升寫下一首詩:“斗地風云突變色,炸橋揮淚斷通途。五行缺火真來火,不復原橋不丈夫。”這首詩發泄了茅以升內心的悲憤,也是他對自己許下的誓言,國難之下,茅以升這樣的中國工程大師,對民族的崛起和復興,從未喪失信心。
茅以升的愿望,在錢塘江大橋被炸毀十多年后得以實現,新中國建立后,大橋開始修復,到1953年,修復工程完工,錢塘江大橋恢復了它原本的模樣。
在修復錢塘江大橋的同時,茅以升和羅英等橋梁專家,上書中央,建議修建武漢長江大橋,中國橋梁人在蘇聯專家的幫助下,建成了這座長江上第一座公鐵兩用橋,1957年正式通車。
1960年,長江上又一座大橋開始建設——南京長江大橋。1967年通車的南京長江大橋是長江上第一座由中國自行設計和建造的雙層式鐵路、公路兩用橋梁,在中國橋梁史上具有里程碑的意義,從此以后,中國拉開了自主建設橋梁的新的篇章。
黃浦江上的橋梁“舞臺”
說起橋梁建設,上海人引以為傲,在黃浦江上,一個又一個大橋夢想,逐一實現。
今天,上海人對于溝通浦東與浦西的大橋已經習以為常,但事實上,如此便捷的交通,其實只有26年的歷史。
上世紀80年代初,上海有了開發浦東的規劃,要發展浦東,首先要解決的就是交通問題,一座跨越黃浦江的大橋,是首要的條件。1982年,上海市政設計院和同濟大學同時進行南浦大橋的可行性研究,1983年的全國橋梁會議上,兩個單位分別提出了自己的方案。最后,同濟大學項海帆的設計得到一致的認可,但是由于資金上的問題,南浦大橋的建設沒有馬上開始。
一個偶然的情況下,項海帆院士得知南浦大橋可能會由日本的公司設計建造,他與老師、當時的同濟大學校長李國豪一起,向上海市政府表達了要自主建橋的決心。終于,1991年,中國第一座大跨度斜拉橋,佇立在黃浦江上。南浦大橋以主跨423米,成為當時中國跨度最大的斜拉橋。2年后,南浦大橋的跨度紀錄被黃浦江上另一座斜拉橋——楊浦大橋602米的跨度打破。
新千年以后,世界橋梁建設,進入“中國時代”,中國人的智慧和創新精神,讓一座座高難度的大橋,呈現在大江、大河、大海上,呈現在崇山峻嶺之中,成為代表中國尖端工程技術水平的國家名片。endprint