師傅所說的這些,王建東作爲親歷者,自然也深有體會。
實際上,楊浦大橋的初步建成,不僅在戰略上開通了上海宏偉發展的道路,更是一段在世界上不斷創造第一的歷史,開創了世界橋樑史上一個又一個新境界,體現了中國建橋技術在最新橋型方面的世界領先地位。
這座大橋設計建設的背後,還有着許許多多而又鮮爲人知的故事。
新中國成立後,當一座座如虹似練的長橋,建造於祖國的大江大河之上時,人們多次發問:在上海市區內,黃浦江怎麼就沒有一座橋呢?
在常人看來,長江、黃河上能架橋,寬不過數百米的黃浦江造橋應該更不在話下。
老胡說,殊不知,在黃浦江上造橋難倒了一代又一代的橋樑專家。
上海因黃浦江而興,它的每寸水道都流淌着“黃金”。
數萬噸級的巨輪要進黃浦江,如果設墩造橋,勢必會影響黃金水道,這要求橋必須一跨過江。
而且,橋面必須高出水面45米以上,大約有16層大樓的高度。武漢和南京的長江大橋,橋的最大跨徑不過一百餘米,而這種橋無法適應黃浦江的要求。
唯一可供黃浦江選擇的橋就只有吊橋。
然而,上海灘的地質對錨固吊橋的鋼索來說並不適宜;在市區造橋更意味着大量搬遷和昂貴投資。
改革開放以來,上海市的經濟規模逐年增大,每天過江的客流量已達110萬人次,機動車流量超過2.2萬輛次。僅在黃浦江蘇州河以北的民丹線渡口,白天候渡車隊經常長達1公里以上,候渡時間長達3個小時。
老胡說:“可是要在黃浦江上架橋卻絕非易事,必須解決資金問題和具備相應的設計能力。”
時機終於在20世紀80年代中期成熟:亞洲開發銀行願意貸款,市政工程設計研究院有能力擔任主體設計。
上海市政府在落實了這兩個關鍵問題後,果斷拍板:造橋!
設計大橋的重任,落在了我國著名的橋樑專家、市政工程設計研究院總工程師的肩上。從上世紀70年代起,斜拉橋就被廣泛用於國際公路橋樑的建造中,但由於這種設計計算極爲複雜,還有對建橋材料選擇的苛刻,讓人望而卻步。具有豐富斜拉橋設計建造經驗的總工程師則認爲,它應該是跨越黃浦江的最佳橋型。
在克服了重重困難後,91年12月1日,上海市區第一座跨越黃浦江的大橋——南浦大橋建成通車。在建造南浦大橋的同時,國家批覆同意建設寧浦大橋。
王建東知道,老早子楊浦大橋在設計上,有3種方案可供選擇。
第一個是照搬南浦大橋跨度423米的設計,這是一個現成的方案,但一個橋墩勢必將落在黃浦江中;第二個方案是將一個橋墩緊靠在岸邊放置,跨度爲580米,但岸邊地基情況複雜;第三個方案是兩個橋墩都立在岸上,跨度爲602米,這將是當時世界第一跨度。
當時,大橋建設面臨的選擇是:要麼單純求穩,採用第一種方案;但橋墩在江中容易發生船撞事故;要麼爭創一流,但要承擔巨大的風險。
最後,總工程師說:“我下了決心,要麼不造,要造就造最好的橋。”最終,大橋建設選擇了風險較大,但最爲合理的602米造橋方案。
楊浦大橋主跨爲602米,比南浦大橋一下子長出了179米,量變引起了質變,橋樑設計首要的問題是計算出橋樑的內力,而古典的橋樑理論在楊浦大橋面前已顯得無能爲力了。
憑藉豐富的實踐經驗和深厚的理論功底,總工程師創造性地提出了一個全新的理論——適用於一切空間結構而不只囿於橋樑的“空間結構穩定理論”,並以此來建造這座斜拉橋。
另外,楊浦大橋與南浦大橋在上塔柱上有一個最大的區別,南浦大橋採用鋼樑使塔柱二邊斜拉索力對稱平衡,而楊浦大橋拉索數量大,受高度的限制,拉索錨固不能採用鋼樑,要塔柱結構本身平衡,由於斜拉索張力極大,上塔柱混凝土壁要承受巨大拉應力,所以必須採用預應力。
爲了使預應力能二側平衡,設計最初採用小圓弧彎筋,通過實物定尺模試驗,改進爲基本上直筋佈置,另外通過定尺試驗得到工藝參數,並研究成套的精確斷料整齊編索、專用錨板及埋管後穿索張拉等工藝,使斜拉索錨固區預應力施工大道預期要求,闖過了楊浦大橋設計施工的一大難題。
還有,楊浦大橋不僅在跨度上創造了世界第一,在橋樑理論的實踐中也有着許多“第一”的嘗試:斜拉索從平面佈置改成空間索麪佈置後的複雜計算;錨箱因鋼樑斷面改變而作的全新設計;塔形由南浦大橋的H形改爲多角鑽石形後對拉索上端錨固方式採取的全新構思,等等。
而在設計建造過程中,對楊浦大橋進行最嚴格設計審查的,是亞洲開發銀行請來的世界級橋樑權威。因爲楊浦大橋工程向亞洲開發銀行申請了鉅額的建橋貸款。
當時亞洲開發銀行曾組織德、美、日等各國橋樑權威,專門對大橋設計組的成員先後開展非常嚴苛的面對面5輪審覈。
在考察現場後,最後專家組的結論是:“楊浦大橋的設計不僅在技術上是合理的,而且它代表了橋樑工藝的一個傑出進步。”
其中,斜拉橋歐洲流派代表人物斯文森先生的比喻更爲精彩,他說:“一個發展中國家能夠在短時間內建造一座創造世界紀錄的斜拉橋,這好比在奧運會上獲得半打金牌。”
這是世界一流專家對世界一流大橋所作的一流評價。
92年8月17日,亞洲開發銀行的三位代表終於用日、德、英文,在楊浦大橋審查報告上籤署下自己的姓名,充分肯定楊浦大橋的設計、製造與施工都是現代化的、安全的。
一個月後,即92年9月,世界級橋樑設計巨匠雲集於美國紐約,在國際土木工程會議斜拉橋會議上,總工程師作爲中國代表,向與會的近百名橋樑設計師清晰地闡述了他對上海“南浦”、“楊浦”兩座斜拉橋的設計理念,並描繪了中國斜拉橋的發展前景。
他的發言,贏得了全場熱烈的掌聲,與會專家們紛紛豎起大拇指,連聲稱讚。甚至有人說:“中國的楊浦大橋現在已和中國的長城一樣出名。”
所以說,楊浦大橋設計方面的成功,也是中國爲世界橋樑理論發展所作出的新的突出而非常重要的貢獻。
“我始終記得當年總工程師給我們講過的一句話:做工程和做科研要求不一樣,科研可以不斷地試,允許失敗,直至最後成功;做工程涉及巨大的投資和人員的安全,只許成功,不許失敗!任何一座橋樑,只要有任何一點疏忽,都可能導致付出人命的沉重代價。”
老胡盯着王建東,一字一句說道:“世上無難事。碰到大的難題,一定要學會分解。這是我從老一輩專家那裡學到的處事方法,這樣既能控制工程項目風險,又能不斷創新,不斷進步。”