的格尔木河大桥

汹涌的钱塘江水日夜奔流,外国桥梁专家曾经认为这里“水深流急,不可能建成大桥”。这个“国际公认”的论断却被茅以升带领的中国“建桥人”打破了,建成了一座被誉为“永不会垮塌”的钱塘江大桥?当我们翻阅尘封的茅以升先生建桥手记,为其中的无数波折和艰险深深震撼……

八十一难

我为钱塘江桥工日夜奔走,精神紧张,忽而愁闷,忽而开颜,有时寝食皆废。1935年,正式开工后不久,迭遭各种困难,好像全盘计划都错了,弄得坐立不安。

我们正忙于变更施工计划时,外间的闲言闲语就来了,说什么像这样做下去,哪里会成功?银行界的人听到了,更是为他们的放款担忧。

正在这个时候,曾养甫忽然找我去南京谈话,他那时已调任铁道部次长。问明了详细情况以后,他正言厉色地对我说:“我一切相信你,但是,如果桥造不成功……你得跳钱塘江……我也跟你后头跳!”他大概是受上面督责,说他用人不当,因而发急了。我听了一声不响,匆匆地赶回杭州。

后来知道这种逼人的方法,曾养甫是惯用的,但我当时确很激动,心想:“你看吧!”

我母亲那时在杭州,对我说:“唐僧取经,八十一难,唐臣造桥,也要八十一难,只要有孙悟空,有他那如意金箍棒,你还不是一样能渡过难关吗,何必着急!”

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果然,造桥的八十一难,就这样渡过来了。那时的孙悟空就是我们全体队伍,如意金箍棒就是科学里的一条法则:利用自然力来克服自然界的障碍。比如,利用钱塘江的水来克服钱塘江的泥沙。

现在来简单说几个“难”。

关于打桩

正桥桥墩是以木桩为基础的,因为钢桩谈不到,混凝土桩这样长的有困难,而木桩却是最轻而又最便宜的。这种长木桩是全桥唯一的美国货。每墩用桩160根,每桩长度大约30米。但是,江底泥沙有41米深,当桩脚到石层时,桩头就在江底下面11米还多。如何能把这些长桩埋进江底,并让桩头之上还留有11米的泥沙覆盖层呢?而且,打桩时,江上茫茫一片,没有其他建筑物,这桩的位置如何能准确呢?这就要靠特别制造的工具设备和测量施工的技术了。当时包商康益特别制造了两只打桩机船,每只能起重140吨。不料头一只在上海造好,驶进杭州湾时,在大风中触礁沉没了。等第二只机船到时再打桩,不料打得很慢,因为泥沙中夹有某些抗力较大的砂砾层,打轻了下不去,打重了桩就断了。那时一昼夜只能打一根,而全桥9个墩有桩1440根,这如何得了?后来研究出用“射水法”,并改进了技术,一昼夜最多能打30根。这才把这一难关渡了过去。

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三十米长的木桩

关于钢板桩围堰

按原来计划,有三个桥墩的沉箱,因其处水浅,不用浮运法,而是用围堰法就地浇筑。这就是用一根根的钢板桩打进江底,做成一个圆形的围堰,在围堰内填土筑岛,然后在岛上做沉箱。但是靠南岸的正桥桥墩的两个围堰,1936年5月将钢板桩才打完,就遇到发水,江流湍急,江底泥沙为水冲刷,愈刷愈深,在6月28日早晨,钢板桩围堰就倒塌了。这才知道,钱塘江的冲刷果然厉害!

这两沉箱的围堰法失败了,改用浮运法固无不可,因为经过这次冲刷,江底已加深不少,足够沉箱吃水。不过,这倒塌在江底的钢板桩,却成为阻挡沉箱浮运工作的障碍物。钢板桩是一根根地连锁在一起的,现在纠缠一团,半埋沙中,如何能把它们全部拔出来呢?后来经过很多麻烦,到8月下旬,钢板桩完全拔出,才克服了这一难关。

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浇筑钢板桩围堰内的第一号桥墩

关于沉箱

这里难关最多。每个沉箱都是一个六面立方体的钢筋混凝土结构,长约18米,宽约11米,高约6米,重约600吨。它是在岸上做好的,这样一个庞然大物,如何能从岸上运到江中的桥位去呢?

最便宜的办法是在江边挖一船坞,关上闸门,将坞中的水抽干,在里面做好沉箱,然后开门放水进来,沉箱浮起,就可拖出去了。不料钱塘江江边和江底泥沙性质相同,挖坑之后,边坡坍落,水就涌入,越挖越多。纵然船坞挖成,里面的水也永远抽不干。这是开工后的第一个挫折。

沉箱正在浇灌混凝土

不得已,改用吊运法,将制好的沉箱排成一线,两旁各筑轨道一条,临江的一头,用木桩排架承托住钢轨,并将轨道伸出到江中深水处,形成一座临时码头。再制造龙门吊车一辆,把沉箱整个吊起来,在轨道上行驶,搬运到排架尽头,然后放入水中,以便浮运。

这个方法的优点是一套机械设备,可以浮运很多沉箱:一个下水了,吊车回去,再运下一个沉箱。沉箱在轨道上移动时完全受机械控制,进退快慢,操纵自如。甚至沉箱下水以后,还可吊起来检查修理。

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沉箱浇筑完成后,然后起吊离地,两边有三十多位桥工开始转动钢轮,以每小时十五米速度向江中移动,下水五米自动浮起后被拖向墩址。

但是,由于初次尝试,在实行这个吊运法时,又遇到很多困难。沉箱的临时码头是两行木桩排架组成,排架之间为沉箱下降入水处,需要一定深度的水,但两旁排架的木桩,在这样的深水中,两桩间的土就受到冲刷,愈刷愈深,影响排架承载力。沉箱太重,悬挂在龙门吊车中时必须四角平衡,当吊车移动时,速度要有限制,否则如沉箱稍有倾斜,吊车即有倾覆危险。沉箱在从码头上降落时,原想用人力转动螺旋机,不料沉箱太重,转动失效,临时更换一个有钢珠轴承的特制螺旋机,并改用电力推动,费了不少时间才成功。

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第三号沉箱从九溪被拖回

沉箱离开码头,浮到桥址后,用铁链缆索接到6个3吨重的大铁锚上,分列前后左右,使其定位。浮运沉箱时需要利用潮水,顶托江流,以免它走得过快。但沉箱就位后,就要遇到落潮,这时江水与潮水同一方向,沉箱受其合力冲击,铁索及铁锚就不易支持了。

在开始浮运时,由于缺乏经验,遇到许多挫折。有一个沉箱,从码头运出后,才到桥址,未能控制,飘到下游闸口电灯厂,赶忙设法拉回桥址。正把它沉到江底时,遇到大潮,铁链破断,沉箱浮起,又飘到上游的之江大学,而且在潮退后,陷入泥沙中,费了好大的事再拖回桥址,装上设备,使之下沉。不料忽来大风雨,沉箱竟拖带铁锚,往下游浮走,而且越走越快,等到追及时,已到离桥4千米的南星桥,将渡船码头撞坏。当时,江上汽轮齐来协助,共用14只汽轮,才把沉箱拖回桥址。不久又遇大潮,捆箱缆索松断,就像裤腰带松下一样,沉箱又浮起走动,飘到上游离桥10km的闻家堰去了。落潮后深深陷入泥沙层。这次可不像上次的搁浅,用了许多的方法,才把沉箱浮出,再拖回桥址。在4个月内,沉箱如脱缰之马,乱窜了4处之多。外界不明真相,说钱塘江果然利害,桥墩站不住,东西乱跑。甚至认为有鬼,要包商烧香拜佛!后来改进了技术,用10吨重的混凝土大锚10个,且用射水法将锚埋入泥沙6米深处。这样,沉箱才不再乱跑了。

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十吨重的混凝土锚,一旁为茅以升

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第二号桥墩至十三号桥墩均铺有柴

沉箱就位后,应当慢慢降落到江底。但沉箱下面的流水,因沉箱逐渐靠近江底而增加速度,在江底形成不断加深的冲刷坑,这样。沉箱下去就放不平了。如果倾倒,无法补救。后来在江底预先铺上一层相当厚的用树枝编成的“柴席”,以防止冲刷,沉箱才能平稳就位。

但是,沉箱下沉时,要在箱内把柴席切除,也是困难工作。沉箱通过泥沙层,就要和160根木桩的桩头相遇。有3个桥墩的沉箱,因江底冲刷过甚,需要比设计多下沉3米;因为木桩已经打好,桩头将顶住沉箱半中腰的板,这样沉箱如何能下降呢?这又是一个难题,不得已只好在沉箱里,把这160根桩的桩头.逐一用电锯锯掉,这又费了很大的事。

沉箱内挖土,本来是用人工的,但箱内容人有限,而且在高压空气中工作,效率很低,因而沉箱下降很慢,一昼夜只能下沉15cm。后来加用喷泥法,经过多次失败才成功,一昼夜竟可下降1.0米。

关于钢梁

钢梁是在英国制造,拆散后运来杭州拼装,然后架上桥墩的。问题在如何拼装,如何架上桥墩。

在钱塘江,用的是浮运法。即利用潮水涨落,将拼装好的整孔钢梁用船运到两个已做好的桥墩之间,降落就位。只要邻近两墩完成,就可架一孔梁,不管桥墩的地位何在。

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喷泥法是向沉箱内充入三个大气压,用高压空气冲动泥沙,使泥沙通过真空管向墩外排放,桥墩开始逐渐下沉

方法是好,但困难也多。

要尽快将钢梁一孔孔拼装好,储存起来,一遇有两个邻近桥墩完成,就马上浮运一孔。这就需要一套既灵活而强度又高的机械设备,能把装配好的整孔钢梁抬起搬动,从装配场搬到储放地,浮运时再搬到江边码头,然后上船。每孔钢梁长约67米,宽6.1米,高10.7米。重260吨。搬运这样一个由杆件组成的钢结构,最大问题在防止杆件碰伤。因而特别制造了一各钢梁托车,可将钢梁托起,在轨道上移动。这种托车是经过多次试验才成功的。

水上浮运钢梁时,需要特制的木船两只,连在一起,上有塔形木架,托住钢梁的4个支点。两船都有水舱,用储水多少来控制船身升降。浮运时要趁每月的大潮,因为涨潮时不但使船顶起钢梁并脱离支架更容易,而且潮水顶托江流,也增加船行的平稳。钢梁运到两墩之间,候潮一退,即可安然落在墩上。所有这一切动作,都要安排得非常准确,需要钢梁和桥墩两方工作队伍充分协作,才不致错过这个潮水涨落达最大的机会。因此,每月潮汛,便控制了施工程序,必须尽一切可能,来保持这个程序;程序不误,工期才有保证。

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浮运第十二孔钢梁

浮运钢梁时,要注意几件事:第一是由于设备尺寸的控制,能够利用潮水涨落的水位,上下不过1米左右,故江水深浅,要时时探测;第二是潮水涨落的钟点,要掌握准确,依此来配备人手和工具,以免错过机会;第三是桥墩上托住钢梁的支座和钢梁两端落在桥墩的底板,都有预留孔眼,以便钢梁落到位置时,可用螺栓扣紧,这上下孔眼全凭事前测量准确,才能让螺栓顺利通过;第四是浮运工作,危险性很大,如若不是风干浪静,则有颤动、碰撞、倾斜、飘流、搁浅等事故发生的可能。

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一组钢梁已浮运至两墩之上

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