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成于重重磨难的钱塘江大桥

(2011-07-20 11:08:05)
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钱塘江大桥

八十一难

茅以升

杂谈

分类: 杂谈

7月15日,钱塘江三桥发生坍塌事故,三桥北向南离滨江转盘不到800米处右侧车道部分桥面突然脱落,塌陷的面积至少在50平方米以上。这使得自通车来还不到15年的钱塘江三桥处在了风口浪尖上,不得不引起大众对如今中国质量的担忧。遥想抗日战争时期的中国,技术、资金远远落后于当下,但那时的先辈们本着对生命、对工作负责的态度,以奇迹般的智慧造就了至今依然屹立于世界东方的钱塘江大桥。这不得不说是历史的讽刺。现在,就以当时总工程师茅以升的身份,回顾历经“八十一难”,成于战争年代的钱塘江大桥的风雨历程:

 “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,弄的坐立不安。

我们正忙于变更施工计划时,外间的闲言闲语又来了,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,他那是已调任铁道部次长。问明了详细情况后,他正色厉言的对我说:“我一切相信你,但是,如果造桥不成功……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,曾养甫这种比人的方法是惯用的,但我当时的确很激动,心想:“你看吧!”

我母亲那是在杭州,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,有他的如意金箍棒,你还不是一样能渡过难关吗,何必着急!”

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”。

 成于重重磨难的钱塘江大桥
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,当桩底到石层时,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,不料打的很慢,因为泥沙中夹有某些抗力较大的砂砾层,打轻了,桩下不去,打重了桩就断了。那是一昼夜只能打一根,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。

 

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,做成一个围形的围堰,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,就遇到发洪水,江流湍急,江底的泥沙为水冲刷,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,改用浮运法固无可能,因为经过这次冲刷,江底加深不少,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。钢板桩是一根根连在一起的,现在纠缠一团,半埋沙中,如何能把他们全部拔出来呢?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。

 成于重重磨难的钱塘江大桥

 

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?

最便宜的方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,边坡塌落,水就涌入,越挖越多。纵然船坞挖成,里面的水也永远抽不干。这是开工的后第一个挫折。

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。

但是,由于初次尝试,在实行这个吊运法时,又遇到很多困难。(1)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。(2)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。(3)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。

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,以免它走的过快。但沉箱就位后,就要遇到落潮,这时江水与潮水同一个方向,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,而且在退潮后,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,等到追急时,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,捆箱缆绳松断,就像裤腰带松下一样,沉箱有浮起走动,飘到上游离桥10公里的闻家堰去了。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,说钱塘江真厉害,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,且用射水法将锚埋进泥沙6米深处。这样,沉箱才不再乱跑。

 

关于引桥 

问题不大但也有挫折,耽误了时间。北岸引桥桥墩,有两个用沉井(因其下面土质较有黏性,不怕挖不干净,就不需要高压空气的沉箱了)。但沉井下沉时要时刻保持它的铅垂度,以免倾斜,就比较困难了。南岸引桥,有一个桥墩采用在钢板桩围堰内的打桩发法。木桩长30米,打到石层时,桩头买入地下10米;其石层上面的覆盖层与江中的泥沙一样,容易被冲刷,因而打桩时也遇到了不少困难。

上述种种困难,有的属于一时事故,如打桩机船沉没,60多人因船翻不救等等;有的属于自然界的障碍,技术上难以克服,如江底泥沙被冲刷的严重现象,石层见水软化等等,引起基础设计施工的一度变更。所有的这些难关,都得闯过,而且也终于闯过了!

 

成于重重磨难的钱塘江大桥

以上文章摘自学苑出版社《钱塘江建桥回忆》,茅以升著。标题为编者所加。 

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