“一橋飛架南北,天塹變通途”,在詩(shī)人的豪情背后,歌頌的不僅僅是橋梁的宏偉,更應(yīng)該是對(duì)橋梁建設(shè)者們艱辛勞動(dòng)的贊美。
在黃河上建一座橋梁不易,在黃河上拆除一座橋梁也是異常艱難。正在拆除加固中的七里河黃河大橋,在異常艱難之中,給這座城市留下了諸多思考。
“一旦一輛超過(guò)60噸的大貨車快速經(jīng)過(guò)‘牛腿’部位,出現(xiàn)裂痕的‘牛腿’斷裂,那就會(huì)出現(xiàn)橋面垮塌、車輛掉入河中的慘劇,這不是危言聳聽(tīng)。”
2009年6月的一個(gè)早晨,蘭州市政工程管理處橋梁管理維修所的職工裴濤照例騎著摩托車對(duì)
七里河黃河大橋進(jìn)行安全監(jiān)控,當(dāng)他和同事來(lái)到每天都進(jìn)行測(cè)量對(duì)比的大橋第三跨防護(hù)欄桿時(shí),眼前的一幕讓他驚呆了,那個(gè)原本只有小裂縫的防護(hù)欄桿一夜之間下沉了一大截,他小心地用隨身攜帶的鋼卷尺一量,防護(hù)欄桿下沉了10厘米,并且裂痕兩側(cè)橋面出現(xiàn)近2厘米的高度差。
究竟大橋出現(xiàn)了什么問(wèn)題,讓原本平整的橋梁防護(hù)欄出現(xiàn)了斷裂下沉?裴濤騎著摩托車迅速返回橋梁維修所向主管領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行了匯報(bào),由于所里沒(méi)有專業(yè)的橋梁監(jiān)測(cè)設(shè)備,只有租船從橋梁下部進(jìn)行肉眼觀察,但船離橋梁還有一段距離,通過(guò)望遠(yuǎn)鏡依稀可以看到在懸壁梁與“T”型梁結(jié)合的“牛腿”部位出現(xiàn)了裂縫。
為了進(jìn)一步弄清橋梁的“傷情”,橋梁維修所使出看家本領(lǐng),自己在短時(shí)間內(nèi)研發(fā)了險(xiǎn)情觀測(cè)“吊籃”,即將一吊籃掛在橋梁欄桿上,人沿著梯子進(jìn)入懸在空中的“籃中”,近距離觀測(cè)橋梁底部,進(jìn)入籃中的市政工程技術(shù)人員在橋梁底部發(fā)現(xiàn)了更加嚴(yán)峻的問(wèn)題,“我們發(fā)現(xiàn)橋梁由南向北第三跨,承擔(dān)吊梁的懸挑梁突出部分(牛腿)出現(xiàn)裂縫和壓壞跡象,吊梁下沉與懸挑梁錯(cuò)位約8cm;吊梁所在伸縮縫處欄桿上下錯(cuò)位,吊梁部分欄桿下沉約10cm”。
在一張發(fā)黃的圖紙上,出現(xiàn)裂縫的“牛腿”支撐著重達(dá)107噸的“掛梁”,這根“掛梁”就是一塊混凝土橋面,而橋面下方?jīng)]有橋墩,橋面兩側(cè)呈“楔形”掛吊在兩段雙懸臂“T”梁之間,而承擔(dān)這片“掛梁”重量的就是“掛梁”與“T”梁結(jié)合部位,像牛腿部關(guān)節(jié)一樣,形成伸縮縫故稱為“牛腿”,而如今支撐“掛梁”的“牛腿”出現(xiàn)了裂縫、損壞。
“一旦一輛超過(guò)60噸的大貨車快速經(jīng)過(guò)‘牛腿’部位,出現(xiàn)裂痕的‘牛腿’斷裂,那就會(huì)出現(xiàn)橋面垮塌、車輛掉入河中的慘劇,這不是危言聳聽(tīng)。”
很快,一份緊急報(bào)告從相關(guān)部門層層上報(bào),橋梁專家隨之到現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)察看論證。最終,根據(jù)專業(yè)橋梁檢測(cè)公司對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估后得出結(jié)論,七里河黃河大橋已“年過(guò)半百、病入膏肓”,處于危險(xiǎn)狀態(tài),需進(jìn)行大修、加固或改擴(kuò)建。于是,川流不息了半個(gè)世紀(jì)的這座老橋先后被禁行、限行、封閉拆除。
“七里河黃河大橋是第一座由中國(guó)人自己設(shè)計(jì),在黃河上新建的最大跨度的鋼筋混凝土懸臂梁橋,在那個(gè)年代,它的建成對(duì)蘭州橋梁建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)……”
“七里河黃河大橋是第一座由中國(guó)人自己設(shè)計(jì),在黃河上新建的最大跨度的鋼筋混凝土懸臂梁橋,在那個(gè)年代,它的建成對(duì)蘭州橋梁建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)……”蘭州市政管理處一負(fù)責(zé)人這樣認(rèn)為。
翻開塵封的《蘭州市志·市政建設(shè)志》,在《橋梁》一欄中有這樣的記載:“七里河黃河大橋始建于1956年10月,1958年11月竣工通車,投資540萬(wàn)元。由鐵道部第一設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),烏魯木齊鐵路局橋梁工程隊(duì)修建。該橋上部結(jié)構(gòu)為七跨鋼筋混凝土雙懸臂加掛梁結(jié)構(gòu),全長(zhǎng)276.12米,橋面總寬18.40米;下部結(jié)構(gòu)為重力式墩臺(tái),它是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)新建的黃河上最大跨度的鋼筋混凝土懸臂梁橋。”
回到那個(gè)百?gòu)U待興的年月。全國(guó)解放后,黃河蘭州段上唯一的一座大橋就是中山橋,由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,只有兩個(gè)車道,載重及行駛速度已不能適應(yīng)城市發(fā)展的需要,載重10噸的車輛不能通過(guò)。從蘭州火車西站卸下的貨要繞10公里才能運(yùn)到北岸。1956年,蘭州工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)迅速發(fā)展,物資調(diào)運(yùn)日益頻繁,僅中山鐵橋已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)需要,故決定興建七里河黃河大橋。七里河黃河大橋的橋位是按照蘭州市城市一版總規(guī)劃要求確定,經(jīng)中國(guó)橋梁專家多次現(xiàn)場(chǎng)研究,并經(jīng)當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)都市規(guī)劃專家格則尼可夫·馬克西莫兩次踏勘才選定的。
但記者發(fā)現(xiàn),《蘭州市志·市政建設(shè)志·橋梁》中已注明:“七里河黃河大橋設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)防止落梁措施,雖有碇梁及吊梁固定支座,但均不足。所以,經(jīng)批準(zhǔn),該橋被列為1981年國(guó)家抗震加固重點(diǎn)項(xiàng)目,主要是對(duì)各支座都采取防止落梁措施。 ”據(jù)記載,七里河黃河大橋抗震加固工程由原蘭州市市政工程局橋梁抗震小組設(shè)計(jì),局屬水電安裝隊(duì)承擔(dān)施工。于1981年11月中旬正式開工,1982年5月14日竣工,工程總造價(jià)10萬(wàn)元。
上述資料表明“防止落梁”早已是七里河黃河大橋技術(shù)上的“軟肋”,但從其1958年11月通車,至2009年6月10日發(fā)現(xiàn)隱患,已時(shí)隔整整50個(gè)年頭,已基本達(dá)到了該橋設(shè)計(jì)初安全使用50年的年限。
更何況經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展,車輛載重能力不斷上升,大量荷載上百噸的大型貨車也駛上了這座老橋,而七里河黃河大橋的荷載能力為“汽車13噸,拖車60噸”,即單車的噸位不能超過(guò)13噸,而如今市區(qū)內(nèi)限載10噸的貨車超載拉15噸的現(xiàn)象十分普遍,嚴(yán)重的超載和大噸位貨車的碾壓也加快了老橋的衰落。
根據(jù)專家評(píng)審,蘭州市最終決定對(duì)橋梁進(jìn)行維修加固,加固方案是對(duì)“病橋”的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除,保留原有橋墩進(jìn)行加固后更換新型鋼梁,將橋面加高加寬。
“那時(shí)候,黃河上游還沒(méi)有劉家峽這樣的水電站,人們對(duì)汛期的黃河水沒(méi)有任何調(diào)劑手段,可以說(shuō),當(dāng)時(shí)的施工隊(duì)在比現(xiàn)在更為惡劣的施工條件下,他們用手推車、簡(jiǎn)單的模板創(chuàng)造了中國(guó)橋梁史上的奇跡。”
烈日下,七里河橋的拆除現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)陣陣“嗒嗒嗒”的巨響,那是數(shù)臺(tái)挖掘機(jī)在費(fèi)力地“啃咬”著七里河黃河大橋橋北跨線橋的混凝土基礎(chǔ),七里河大橋拆除加固項(xiàng)目監(jiān)理胡登沅先生正在現(xiàn)場(chǎng)望著結(jié)實(shí)的混凝土出神。“唉!胡工,你發(fā)現(xiàn)了沒(méi)有,這上世紀(jì)五十年代的工程質(zhì)量真不錯(cuò),你看這混凝土密實(shí)度,根本沒(méi)有一點(diǎn)是虛空的。”站在一旁,同為擔(dān)任該橋項(xiàng)目監(jiān)理的陳光榮感慨地說(shuō)。
其實(shí),從大橋開拆以來(lái),胡登沅就發(fā)現(xiàn),雖然這座老橋已有了致命的“病害”,但是一些橋梁建設(shè)的細(xì)節(jié)還是值得學(xué)習(xí)的。胡登沅發(fā)現(xiàn),在大橋橋墩的支座頂部和橋梁的接觸面上有一層約2厘米厚的鉛板,相對(duì)同樣厚度的鋼板而言,鉛板較軟、彈性好、更適合減震,減輕了過(guò)橋車輛對(duì)橋墩的沖擊力。此外,在每個(gè)橋墩支座上,舊有的橋墩支座四周設(shè)計(jì)有回形槽,槽內(nèi)澆筑了寬8厘米、深50厘米左右的瀝青,胡登沅認(rèn)為,當(dāng)重型車輛經(jīng)過(guò)橋梁時(shí),瀝青起到了很好的緩沖作用,減緩了過(guò)往車輛對(duì)支座的沖擊力,起到了很好的防震抗震作用。
相比較而言,監(jiān)理陳光榮最大的感觸是這座老橋在拆除過(guò)程中,一跨、二跨、三跨的橫截面,鋼筋的密度都不一樣,尤其是第三跨,僅一個(gè)橫截面就多出了十幾根鋼筋。“這說(shuō)明當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)者充分計(jì)算了車輛上橋過(guò)程中不同速度對(duì)橋面的沖擊力和壓力,從而根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)每一跨橋梁的鋼筋配備進(jìn)行了科學(xué)的計(jì)算,這一點(diǎn)不得不佩服那個(gè)年代的專家。”在陳光榮看來(lái),那個(gè)年代我國(guó)的許多建筑技術(shù)都源自當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)。
“在拆除過(guò)程中,混凝土密實(shí)度和強(qiáng)度令人驚訝,還有每一跨的鋼筋都隨受力大小而疏密不同,在橋墩支座與梁體之間放置了比鋼板更加柔軟的鉛板,在支座的周邊有8厘米寬的溝槽,里面灌滿瀝青,這些都會(huì)大大減緩車輛過(guò)橋時(shí)因震蕩而產(chǎn)生的沖擊力……在那個(gè)年代,材料、技術(shù)都有限的情況下能修建出如此穩(wěn)固的橋梁實(shí)屬不易,我當(dāng)了幾十年監(jiān)理,工程質(zhì)量如此好的橋還是第一次見(jiàn)。”陳光榮感慨地說(shuō)。“那時(shí)候,黃河上游還沒(méi)有劉家峽這樣的水電站,人們對(duì)汛期的黃河水沒(méi)有任何調(diào)劑手段,可以說(shuō),當(dāng)時(shí)的施工隊(duì)在比現(xiàn)在更為惡劣的施工條件下,他們用手推車、簡(jiǎn)單的模板創(chuàng)造了中國(guó)橋梁史上的奇跡。”胡登沅這樣評(píng)價(jià)。
“之所以用鉛板并不完全是為了防震,而是因?yàn)楫?dāng)時(shí)支座與懸梁的接觸面不太平整,鉛板較軟,適合填平不太規(guī)則的空隙,從而使支座能夠百分之百充分受力,而支座周邊的瀝青主要作用還是用于防滲。”鐵道部第一勘察設(shè)計(jì)院一位當(dāng)時(shí)參與七里河黃河大橋建設(shè)的專家接受采訪時(shí),破解了監(jiān)理們心中的謎團(tuán)。
“銀灘大橋南北上下橋都無(wú)法進(jìn)行流暢的交通組織,小西湖立交橋又不能左轉(zhuǎn)彎,而這些大橋都是近十年內(nèi)才修好的,在交通組織方面卻無(wú)法與上世紀(jì)五十年代修的這座老橋相比,實(shí)在慚愧!”
2010年,對(duì)這座老橋的拆除過(guò)程中,作為施工方項(xiàng)目部經(jīng)理的周利勇發(fā)現(xiàn),拆除這座老橋的難度一點(diǎn)不亞于建一座新橋。在艱難地用架橋機(jī)將笨重的雙懸臂“T”梁進(jìn)行切割分塊吊裝破碎后,他又面臨著深水橋墩加固的難題。
要進(jìn)行橋墩加固,必須進(jìn)行圍堰施工,施工隊(duì)伍從2010年3月21日進(jìn)場(chǎng)后不久,就進(jìn)入了黃河汛期。尤其是三號(hào)墩正處于黃河主河道的中心區(qū)域,水流湍急。而且橋墩下部積滿了“沙夾石”,抽水泵一抽,就有大股的水流從沙夾石向上冒,在這種情況下,橋墩底部的水位降不下去,就無(wú)法進(jìn)行混凝土加固。而對(duì)橋墩的加固需要對(duì)橋墩表面進(jìn)行鑿毛、打孔、植筋,然后進(jìn)行混凝土澆筑,使舊的橋墩外圍再“穿上”一層15厘米厚的“棉衣”,這個(gè)過(guò)程需要一定空間,也需要橋墩干燥,而在汛期,就無(wú)法進(jìn)行施工。
“你信不信,牛一樣大的石頭放進(jìn)去一眨眼就找不見(jiàn)了,在這樣的情況下,我們只得對(duì)處在急流中的3#、4#橋墩水面以上的部位先進(jìn)行加固,下半截就等冬季枯水期再進(jìn)行混凝土加固。”周利勇望著一半在水里一半在空中的橋墩,說(shuō)只能用這個(gè)見(jiàn)縫插針的辦法。“現(xiàn)在,在水流湍急的黃河中對(duì)橋墩進(jìn)行加固維修尚且這么難,在上世紀(jì)五十年代,人們?cè)诟悠D難的環(huán)境下建這樣一座堅(jiān)固的大橋,難度可想而知……”周利勇也為前輩們的創(chuàng)舉而折服。
其實(shí),周利勇所面臨的難題,在半個(gè)世紀(jì)前七里河橋的施工現(xiàn)場(chǎng)也同樣遇到過(guò)。
“當(dāng)時(shí),在黃河上建這樣的大橋,最困難的是橋墩基礎(chǔ)工程。為了在地質(zhì)不良的黃河上建成這座橋梁,使它固若磐石,大橋的建設(shè)者們創(chuàng)造性地運(yùn)用了氣壓沉箱施工,克服了三號(hào)墩位于主流,河床地質(zhì)為松軟云沙巖,土壤不穩(wěn)定的困難,并且打破了常規(guī),在冬季和洪水期繼續(xù)施工,這在我國(guó)橋梁史上還是第一次。在2#、3#橋墩的施工中,為了縮短工期,降低成本,改變了施工方法,采用了兩個(gè)圓形沉井,代替原設(shè)計(jì)長(zhǎng)方形沉井,減少了鋼板樁圍堰的支撐困難,加快了沉井下沉的速度……”談起這座上世紀(jì)50年代建的大橋,鐵道部第一勘察設(shè)計(jì)院一位知情專家如數(shù)加珍娓娓道來(lái)。
“除了工程質(zhì)量外,當(dāng)時(shí)的專家們還充分考慮了大橋與兩岸馬路的銜接和交通組織,具有一定的前瞻性,比如黃河橋南預(yù)留的涵洞就為后來(lái)的南濱河路從引橋下方穿過(guò)留下了空間,由此可見(jiàn),七里河黃河大橋的修建至少實(shí)現(xiàn)了50年內(nèi)不落后的目標(biāo)。而我們現(xiàn)在修的一些橋梁,如銀灘大橋,南北上下橋都無(wú)法進(jìn)行流暢的交通組織,小西湖立交橋又不能左轉(zhuǎn)彎,而這些大橋都是近十年內(nèi)才修好的,在交通組織方面卻無(wú)法與上世紀(jì)五十年代修的這座老橋相比,實(shí)在慚愧!”一城建專家感慨地說(shuō)。
“那時(shí)候,無(wú)論是水泥的標(biāo)號(hào)還是鋼筋的強(qiáng)度都與現(xiàn)在沒(méi)法比,雙懸臂‘T’型梁與掛梁相結(jié)合的這種技術(shù)現(xiàn)在早已不用,上世紀(jì)七十年代修建的城關(guān)黃河大橋就采用了新技術(shù),首次采用了預(yù)應(yīng)力箱式連續(xù)梁,整個(gè)橋梁是一個(gè)整體,橋梁中間都是空心的,可以安放很多管網(wǎng),橋梁的制作都是預(yù)制好后進(jìn)行吊裝,而不是進(jìn)行‘現(xiàn)澆’,這次七里河黃河大橋上部結(jié)構(gòu)將采用更為先進(jìn)的‘鋼混簡(jiǎn)支梁’,將大大減輕橋梁的自重,橋梁的支座也是加工好后直接進(jìn)行安裝就行了,而且,用于緩沖防震的材料都采用橡膠,這樣更富彈性。”蘭州城建設(shè)計(jì)院一專家這樣認(rèn)為。
這位城建專家還意味深長(zhǎng)地說(shuō):“雖然說(shuō)無(wú)論從技術(shù)、材料和施工設(shè)備方面,那個(gè)年代與現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)水平都沒(méi)法比,大部分施工比較原始,主要靠人力,但是,那時(shí)候人們思想單純、干勁足,更有著對(duì)建設(shè)項(xiàng)目強(qiáng)烈的責(zé)任心……”