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危机与重生:南京长江大桥的前生今世

2017-03-21王俊永

科学大众(中学) 2017年2期
关键词:黄金水道大修大桥

王俊永

“滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄”,明代文学家杨慎的一首《临江仙》,既生动表现了长江日夜奔流不息的恢弘景象,也表达了对昔日英雄伟业的遐想。其实,用“浪花塑造英雄”这个说法,更能表达对南京长江大桥建设者的崇高敬意和对大桥本身的深厚情感。这种情感穿越了48年的风风雨雨,谱写出一曲岁月如歌。

南京长江大桥是新中国建立后不靠外援完全自力更生兴建的第一座公铁两用特大桥,如今,超负荷服役数十年的南京长江大桥于2016年10月28日封闭进行彻底大修,时间长达27个月,未来的大桥将会摆脱垂老残破之躯,以崭新的面貌迎接世人。让我们沿着时间长河向上追溯,重温大桥的一路风雨兼程。

起初载入吉尼斯世界纪录

金陵自古就是王者之都,却被长江拦腰截断。早在20世纪初,国父孙中山先生就在《建国方略》中规划了南京至浦口的过江隧道,以克服长江天险,但由于技术所限,最终只能停留在纸面上而不得实施。1927年国民政府定都南京之后,曾经用10万美元的高薪聘请美国桥梁专家华特尔来南京实地勘察桥址,经过实地测量和研究,华特尔留下一句“水深流急,不宜建桥”的结论铩羽而归。

那么为何在南京此地的长江上面建桥如此困难?分析起来主要与此处特殊的水文地质有关。南京处于长江的下游,长江在此处形成一个肚兜,江面宽约1 100~1 500米及以上,水深15~30米,最深处超过了70米,水流湍急,流速为3米/秒,工程地质条件复杂,是一处很难跨越的自然天堑。

新中国成立后,征服长江天险,打通津浦铁路南北通道就提上了日程。1956年,国务院批准铁道部开展南京长江大桥的勘察设计,该任务由铁道部大桥工程局承担,从1957年到1959年是大桥的方案研究阶段,1960年大桥开始破土动工,经过了8年的建设,1968年9月30日,大桥在国庆节前夕举行了通车典礼,当年的12月29日正式通车。南京长江大桥建成之后,在当年就以“公路桥长4 589米、铁路桥长6 772米”成为世界上最长的公铁两用桥,并载入了“吉尼斯世界纪录”。

这座大桥分上下两层,上层为公路桥,4条机动车道净宽为15米,两边各有一条宽2.25米的人行道;下层为铁路桥,津浦铁路双线在上面通过,桥宽14米。两岸各有铁路和公路兼用的大小桥头堡,建筑风格具有鲜明的时代特色。整座大桥总投资2.88亿元人民币。

大桥横跨长江天堑,上面跑火车和汽车,下面则通航轮船。在建设大桥的1960年代,这段长江还不是如今繁忙的黄金水道,所以通航能力是按照通行万吨巨轮的标准设计的,桥底净高采用24米,这是由周恩来总理一锤定音的。然而就是这个24米的净高,在后来的日子里给大桥带来很多争议,甚至有专家提出要炸掉南京长江大桥,疏通被堵塞的长江黄金水道。这到底是什么原因呢?

如今遭遇了哪些危机?

随着经济的迅猛发展,南京市新旧城区的交通量猛增,长江大桥在服役几十年后已经不堪重负,同时还遭遇了重重危机。

第一重危机就是交通压力。大桥的设计能力是日均通车1万辆,到了2016年10月份大修之前,车流量日均已经超过10万辆,超过了设计能力的10倍以上,以前汽车几分钟就能通过大桥,如今因为拥堵需要花一个小时。即使采取限行措施和利用南京长江二桥和三桥分流的办法,也不能从根本上解决问题。

第二重危机就是年久失修。大桥承担了超过设计能力10倍的交通量,造成的直接后果就是加剧了桥梁的损坏程度,不但路面每年都修修补补,大桥的主结构钢桁梁也已经锈迹斑斑,急需更换。有关部门做过测算,如果核定载重量为10吨的货车超载10吨的话,那么汽车通过大桥之时对大桥的破坏力绝不是10倍的关系,而是128倍。可以想见,超负荷的客货通过量对大桥的破坏有多厉害。

第三重危机是轮船撞击。自大桥建成开通以来,48年间已经遭遇过35次过江船只的撞击,最近一次就是发生在2013年5月12日的万吨海轮“鑫川8号”撞桥沉没事件。虽然大桥本身过硬的质量顶住了这些挑战,但是并不意味着以后这类事故就会消失,大桥能否经得起下一次撞击,还是未知数。

第四重危机就是存废之争。南京长江大桥的跨度是160米,整个江面被9座桥墩切割,通航水域狭窄,且桥下净空只有24米,勉强能够让万吨巨轮通过,而几十万吨级的巨轮只能停泊在大桥下游而无法通行,在一定程度上造成了长江黄金水道的堵塞。因此有专家提议,何不炸掉大桥,按照新标准重建,满足长江通航要求?反对炸桥者认为,大桥作为一处不可移動文物,承载了这座城市丰厚的历史,蕴含了老百姓太多的情感,并且只废掉一座长江大桥根本无济于事,因为按照最新的通航标准,长江上90%的大桥均不满足要求,难道都要炸掉?存废之争引起了很大社会反响,最终保护南京长江大桥的舆论占了上风。

让长江大桥旧貌换新颜

既然南京长江大桥必须保留,就需要寻找解决上述危机的办法。那么,桥梁专家们都想出了哪些办法来缓解大桥面临的危机呢?针对桥梁净高不够的问题,有专家提出通过整体抬高大桥的办法,加大净空;针对通过能力不足的问题,有专家提出将公路桥面加宽到6车道,或者在不增加桥面宽度的前提下,将两个宽2.25米的人行道改造成机动车道,甚至提出在既有的铁路桥和公路桥之间的夹层中,再增加一个双向4车道的公路桥面,可将通过量提高一倍以上。

然而,这些措施虽然在技术上可行,但是其着眼点存在着极大局限性,那就是并未从宏观规划角度解决问题,而是仅仅盯着一座年久失修垂垂老矣的大桥做文章,这显然是有问题的。严格而言,任何一项土建工程都不会存在技术上的障碍,我们需要做的,是在技术、施工难易、投资大小、工程的次生影响上综合比较、权衡利弊,才能确定方案是否可行。例如,加宽桥面和抬高大桥等措施,在施工期间会对既有的公铁交通造成极大影响,尤其是通过能力已经达到98%以上的既有京沪铁路,一旦影响通行,造成的损失不可估量。

最终,南京长江大桥还是采用了“修旧如旧”的方案,既不对大桥抬高,也不加宽路面,而是在保留原状的基础上,对桥身彻底进行大修,同时增加桥梁防撞和安全监测设备,进行提前预警。因而此次对大桥是大修,而不是改造,这才是科学合理的措施。而解决长江黄金水道畅通的难题,需要水运部门采取更加先进的技术和管理手段加以解决。这个问题,不能让大桥自己扛。

经过精心的前期准备和运输组织,借助过江地铁、过江隧道,客运轮渡等综合交通手段解决客货通行问题,南京长江大桥终于进入了施工大修阶段。相信在两年以后,大桥终归会旧貌换新颜,以崭新的面目给我们带来一份久违的惊喜。

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