“和睦契合之橋”

許洪浩

2017年，我在北京交通大學土建學院攻讀碩士學位，當時研究的課題是纖維復合材料在橋梁工程中的應用。一次課題組會議上，我的導師楊麗輝向我們介紹說要在云南麗江寶山村建造公益橋，以方便周圍幾個村子的孩子們上學和居民出行。

看著楊老師展示的圖片上由兩根電線桿鋪上茅草、泥巴搭建而成的小“橋”，不難想象人走在上面顫巍巍的畫面。如果再背上重物，或是遇到下雨天或霧天，通行的危險指數會瞬間“爆表”。要真能利用所學知識促成一座安全小橋的建成，將多么有意義，我積極要求加入其中。

“完美”材料

為了設計出最安全、最適合的小橋，2017年9月，我和團隊成員在楊老師的帶領下，奔赴實地進行調研。我們發現寶山村地處云南山區，這里降雨多、遠離市區且途中多山路等客觀條件給材料運輸帶來困難。

利用從學院借來的無人機，我們拍攝了小橋周圍的地理環境和附近村落的分布情況，發現小橋位于一座山谷之中，一邊是峻峭的大山，崎嶇的山路連通著村落。一邊是層層的梯田，連通著學校。不管從哪邊到小橋都要經過非常窄的山間小路，小路只能通行人或牲畜，甚至連摩托車都無法行駛，這些因素讓材料轉運困難重重。因此，選擇合適的建橋材料成為確定建橋方案中首先要解決的難題。

常見的比較沉重的鋼筋混凝土、鋼橋方案顯然不可取。石拱橋呢？雖然可以就地取材，但要耗費大量人力和時間，也不是最優選擇。我們把目光轉向正在研究的纖維增強復合材料。

它是由纖維材料（主體材料）和基體材料（黏合劑）按照一定比例混合，通過拉擠和手糊等工藝制成的高性能材料，具有質量輕、強度高、施工便捷、耐腐蝕性好和制作簡單等優點。如今，纖維增強復合材料在橋梁結構中有多種應用形式。例如，加工成片狀對橋梁結構進行加固和修復，制作成帶夾層的橋面板替代傳統的混凝土橋面。作為結構構件，建造輕質人行橋;作為結構構件與混凝土或鋼材等結合成組合橋梁……

最近幾年，課題組對纖維增強復合材料制成構件抵抗變形的能力、抵抗外力沖擊的能力、荷載作用下的破壞形式等特性進行了一系列研究，既有荷載試驗方式，也有理論研究分析。

用這種材料作為公益橋的結構材料再合適不過。它質量輕、強度高的優點能解決材料運輸難題。再者，當地多雨多霧的氣候環境很容易減少橋梁材料的使用時間，它耐腐蝕的特點，也完美契合這里的實際情況。用它建造一座十多米長的簡支梁，既能滿足村民的通行需求，又方便了物資運輸。

安全第一

楊老師告訴我們，無論橋梁大小，其安全性都是第一位的。在村里收集意見時，有不少村民反饋，希望新建的小橋不僅能變寬，最好有欄桿，這樣就不怕孩子們跑來跑去掉到河里。對這一點，我們團隊的人也深有體會，去實地勘察時，正值當地枯水期，河床上散布著大大小小的石頭，我們依次走上去，體驗了一把顫巍巍的感覺。窄窄的橋還沒有人的肩膀寬，在橋中心往下看去，人瞬間就感到一陣眩暈，身邊既沒有可扶的東西也無法往后退，只能蹲下身子硬著頭皮一點點往前挪動。村民告訴我們，遇到汛期，河水上漲，河水能淹沒至大人的大腿根處。小孩兒如果沒有大人的陪同，這一天可能就上不了學了。

寶山村原橋圖

大山深處的寶山村

收集齊各種信息后，我們開始利用專業學習中使用的結構分析軟件構建了公益橋的電腦模型。根據實地測量的小橋跨度、高度等數據，計算分析公益橋在人群荷載作用下的承載能力和變形性能，從理論層面驗證其安全性。為了更直觀地檢測公益橋的結構性能，我們團隊又策劃實施了荷載試驗，模擬了四種工況：人群站滿整個橋面、人群站滿橋面一側、人群通過橋面和人群在橋面上跳躍。通過監測橋梁在不同情況下發生的變形和應變，全面評估其在使用過程中的表現。

通過分析采集的數據，對比人行橋設計規范，我們驗證了公益小橋在不同荷載作用、不同工況下的變形、強度等各項指標均滿足安全系數要求。也就是說，不管在何種情況下，孩子們都可以放心地使用這座小橋。

“和橋”與“木橋”

參與建橋項目中，楊老師一直跟我們強調，橋梁設計一定要與當地的文化傳統融合，要尊重地方文化。

起初，在考慮給小橋取名時，我們首先想到叫“寶山橋”。但當楊老師把這個想法告訴當地百姓，征求他們意見時，村里的大叔委婉地表示以地名來命名有點普通，但一時又想不出好名字。楊老師專程請教村中老人，了解當地文化，在聊起納西族的語言、文字、服飾、飲食、建筑風格和生活習慣時，她發現，和姓、木姓是村寨里人們的主要姓氏，楊老師提議，不如以“和橋”或“木橋”進行命名，既能體現納西族獨特的姓氏文化特色，也寓意著“和睦”“團結”。這個名字得到所有人的一致叫好。

富寧橋建成

拼裝“和橋”主梁

搭設“和橋”主梁和斜撐

建成后的“木橋”

“和橋”橋梁架設完成

調研中，我們發現納西族崇尚單數，比如，納西族建筑多為土木結構，房屋間數以單數為主，以中間為軸，兩邊為平衡點，顯得穩重大方。納西族最著名的七星羊皮披肩只繡七顆星星，“七”同時象征著多子多福。所以在設計小橋欄桿型式時，我們決定尊重他們的單數傳統。小橋欄桿從橫向上，設置了三道主梁。從縱向上，設置了單數的橫梁、橋面板和欄桿。橋梁長度也確定為單數，整座橋各種尺寸的桿件、螺栓也通通是單數。

橋碑是橋梁結構物不可或缺的一部分。經過多次協商，我們幫當地負責人找到專門制作石碑的師傅，制作了一座刻有漢字和納西族文字的石碑。橋碑所用的材料也選擇了當地一種特有的石料。

2018年的3月，在寶山村原址上建造的“和橋”建成。當時用來檢測“和橋”結構性能而進行荷載試驗的小橋也沒浪費，它被運輸并建造在村里另一處小河上，取名“木橋”。

從2017年至今的7年里，楊老師帶領團隊先后落成了富寧橋、和橋、木橋、明月橋和星寨橋五座公益小橋，為山區的孩子鋪下了一條又一條通往外面世界的路！

責任編輯：刁雅琴