第十章 勘测设计，克敌尖兵

 

第八节 赋予桥梁的特殊使命——“雷锋式桥梁”

 

　　一、桥梁的三个特点
 

　　成昆铁路建筑里程1083.32公里，穿越地质构造的大裂谷、断裂带、地震区，几乎每一公里，都面临着大自然的阻拦。路基、隧道、桥梁、车站都承担着迎战大自然障碍、战胜大自然挑战的重任。

　　成昆铁路的艰难，表现在多个方面，而隧道与桥梁工程量巨大是最大特点。

　　隧道与桥梁在战胜险峻地形、复杂地质方面，是齐头并进、难分伯仲的。

　　从里程、投资、工程量、施工艰巨性、付出的代价，当属隧道。从工点的数量、遭遇地形、地质、水文等大自然的挑战来说，桥梁却有着更多的担当。

　　迎战江河、沟壑，那是桥梁的“本职”。

　　当路堤遇到险情时，当车站无处立身时，桥梁也会挺身而出，用钢筋水泥铸就的臂膀托起担当，化险为夷。

　　当线路与村庄、公路、农田、水利干渠相遇时，多数是桥涵“出面”，尽最大可能保护了人民群众的利益。

　　桥梁还以它优美的造型，将成昆铁路装扮得靓丽多姿。

　　这991座桥梁、2263个涵洞的设计与施工，又饱含着勘测设计工作者的无穷智慧;饱含着桥梁厂职工、干部的辛勤付出;饱含着建桥工人和铁道兵指战员的艰辛劳作!

　　成昆铁路的桥梁，无一不是从具体情况出发，独具匠心设计出来的，是活学活用唯物辩证法的典范。毫不夸张地说，991座桥梁就是那个时代的铁路桥梁博物馆。

 

 

　　(成昆铁路铁马大桥·选自网络)
 

　　桥梁建造的难度有多大，难在何处?

　　在50年前，成昆铁路桥梁建设的困难，可以用层出不穷来形容。

　　成昆铁路上的桥梁，与其他铁路桥梁至少有三方面不同：

　　数量多一一全线有991座桥梁，平均1.09公里有一座桥、472米就有一个涵洞。假如列车按每小时60公里的时速在成昆线上行驶，每一分钟大约要过1座桥和2.4个涵洞。换句话说，将桥梁、涵洞平均分布于全线的话，列车长度若是450米的话，那么列车的头尾始终都没有离开过桥涵。

　　困难大一一成昆铁路大部分是沿江而行，不良地质广泛，影响最大的是地震、泥石流、滑坡、崩塌落石等，给桥梁的设计与施工带来相当大的障碍。此外，建设桥梁所需的钢材和水泥不足、架桥条件受限、运输困难等等诸多困难。

　　工期紧——成昆铁路是以大会战的形式“抢修”，注定是抢工期的战斗;又因江河桥梁的施工受汛期控制，所以工期更紧。

　　二、桥梁的四大使命

　　桥梁的本能，就是“遇水架江桥，遇沟架谷桥”——使天堑变通途。

　　设计者们还赋予成昆铁路的桥梁履行了四大使命。

　　第一、战胜沿线的地震、泥石流、滑坡、崩塌落石等不良地质。

　　全线有500多公里经于烈度七到九度地震区，其中八到九度的有200多公里。全线计有泥石流沟249条;较大的滑坡183处;危岩落石近500处;塌坍约100处;岩堆200多处，给设计和施工带来了极大的困难。

　　为了战胜不良地质，技术人员采用两项工程措施，其中一项就是建桥梁，另一项措施是建隧道。
 

 

　　(线路避开坍滑体的顺河大桥·选自《成昆铁路·6·画册》)
 

　　第二、为通车工期抢时间。

　　成昆铁路的架梁工程，按平均日铺轨2.5公里，日架梁3孔计，全线架梁时间占全部铺架时间的76.6﹪。因此，架梁成为全线控制工期的一个关键。

　　努力压缩架桥时间的任务，也要落实在桥梁身上。必须设计出不需要架桥机架设的梁式，免去架梁的施工环节。

　　第三、保护沿线人民群众的利益。

　　铁路要占地，要与农田、渠系、水库、航道、公路相干扰，需要正确处理，统筹兼顾，合理安排。桥梁在节省占田方面发挥了重大作用。以桥梁代替土方高填，少占农田等。

　　第四、节省钢材，多用钢筋混凝土梁。

　　六十年代国家钢材奇缺，要花费大量外汇进口。

　　成昆铁路共有991座桥梁，其中200米以上的大桥有113座，500米以上的10座。这么多大桥，就当今的国家经济实力、技术水平，那算不上是太大困难。而在上个世纪的六十年代，由于缺少钢材，造大桥，可谓是举步维艰。

　　设计人员以混凝土为主要建材，广泛采用预应力钢筋混凝土梁、预应力悬臂拼装梁、悬臂灌注梁等。全线共用梁4049孔，采用钢筋混凝土梁的占95﹪，除去石拱桥，钢梁不足5﹪，既克服了钢材不足，又战胜了险峻的地形、不良地质带来的重重困难。

 

 

　　(大田箐特大桥全长1165.94米，37孔全部是预应力钢筋混凝土梁·选自《成昆铁路·6·画册》)
 

　　桥梁的设计与建设充满了艰难险阻。在新中国的设计者、建设者面前，这些艰难险阻也不得不俯首认输。

　　成昆铁路桥梁积极采用和发展新技术，使桥梁技术向前迈进了一大步。

　　在梁式结构方面，采用了栓焊钢梁，并设计制造了我国当时最大跨度的112米系杆拱栓焊钢梁，还成功地设计和建造了悬臂拼装、大跨度悬臂灌注钢筋混凝土梁等新结构。

　　在桥墩方面，采用和发展轻型桥墩和薄壁空心桥墩，拼装桥墩，柔性桥墩。

　　在基础方面，大量采用钻、挖孔桩。另外还设计和建成一些基桩栈桥。

　　在拱桥方面，设计和建成了大跨度空腹石拱桥、悬砌拱桥、窄拱圈拱桥，使古老的桥式增添了活力。

　　在施工方法上，为适应当时的形势，一部分桥梁采取预灌、预串、预架等措施，减轻了用架桥机架梁的负担，为争取提前通车抢得宝贵时间。

　　金沙江大桥主跨192米，为当时我国铁路上最大跨度的钢桁梁桥。一线天54米跨度的拱桥，是我国铁路上最大的石拱桥。1166米的大田箐大桥为全线最长大桥。密马龙5号大桥最高墩56米，为全线之最。还采用了具有先进水平钢筋混凝土柔性桥墩。

　　设计者们赋予桥梁承载诸多重任，桥梁发挥“十八般武艺”将困难逐一予以化解。991座桥梁，13次跨过牛日河、8次跨过安宁河、16次跨过旧庄河、49次跨过龙川江及其支流，串联起隧道、车站、路基，成就了1100公里的钢铁大道，成就了西南高原上的一道绚丽彩虹，成就了震惊世界的铁路建设的奇迹!

　　三、大桥的“雷锋精神”

　　桥梁设置的具体位置，从桥的本身来说，要求地基稳固、场地开阔、跨高比适当。但在成昆铁路的桥位选址，往往不能由桥梁本身说了算，常常要求它作出“牺牲”，服从线路、设站、隧道的需要。因此，成昆铁路上的991座桥梁中，有一大批桥梁作出了“自我牺牲”，发扬了“克己奉公”、“毫不利己、专门为人”的“雷锋精神”。

　　为展线服务——以桐模甸附近螺旋展线为例。

　　展线地段的桥位选择，要有利于克服地形、地质的困难，满足展线的需要。桐模甸2号大桥是在南端桐模甸附近螺旋展线中出现的大桥，地质及水文条件很不理想;该桥位于线路紧坡段内，昆端缓和曲线伸入主孔10余米，线路条件也很不理想。采用钢筋混凝土桥梁肯定不行了!

　　于是，工程师们决定采用特殊措施及新技术来克服上述困难，采用墩高40余米，昆端主孔用112米系杆拱钢梁跨过滑坡体;桥基用深20余米的钻孔桩放到稳定坚实地层上;缓和曲线伸入112米钢梁，用枕木调整超高;全桥加强防爬措施,保证状态良好。桐模甸2号大桥用2×64+2×64+112米栓焊梁，长约400米，满足螺旋形展线的需要。

　　为隧道服务——在桥隧相连时比较常见。

　　越岭隧道为了取得展线少、隧道短的经济效果，常在接近河沟底处进洞或出洞，这样，就给建造桥梁带来较多的困难。如，沙木拉打隧道，是翻越大小相岭的长隧道方案。这个方案对全线来说，是十个方案中最优的，但对桥梁设置来说，又是不利的。因为隧道出口位置低，给桥梁留下的净空不足，洪水下泄不畅，容易淤塞。1964年会战开始后，决定改变这种不利的状况。要么是改变隧道，要么是改变桥梁。

　　权衡利弊，还是桥梁“委曲求全”，取消了中墩，改用低高度大跨梁一跨过沟，改善了桥梁的净空不足。

　　为选线服务——妥善处理桥梁和线路的矛盾。

　　跨龙川河的拉旧大桥就是小局服从大局的例子。原方案为节省南端引线，全桥设在曲线上，工程量很大。北端地形无法改变，南端要服从车站的需要。北、南都不行，存在的问题怎么办?只有从桥梁结构中去解决。设计人员从改善桥梁方案入手，桥位不动，斜交依旧，将大桥主孔改设在直线上，用112+2×64米栓焊梁跨过主流，还减少了水中深基础桥墩数量。

　　为选站服务——以金口河车站的线路设计为例。

　　过去面对极为复杂的地形、地质条件，在选择线路与车站设计方案时，受单纯经济观点的束缚，下不了决心。例如金口河车站的线路设计，几次现场核对，总是想用路基勉强通过，始终未能改好。大会战中开展群众性设计革命运动，设计人员思想得到解放，果断提出了设桥建车站的方案。采用多项新技术，克服了种种建桥困难，终于实现了承载着金口河车站的重任，使金口河三线车站大桥成为成昆铁路上的又一奇观。

　　成昆铁路在陡峻的山坡上为设31个车站共建了多线大中桥66座。大桥，为战胜险峻的地形、为保证车站的科学设置，立下汗马功劳!

 

 

　　(列车行驶在苏雄站三线大桥上·选自《成昆铁路·6·画册》)
 

　　铁二院桥隧处的科技工作者，树立了“为展线、为隧道、为线路、为车站服务，善于设桥、敢于设大桥”的全局观念，使成昆铁路的山区桥梁的设计，体现出了“山区桥梁必须为选线争取更大的自由，为选站创造更多的条件的特点。”

　　这一类桥梁是专门为选线而设、为建站而设、为隧道的方便而设。我们要为这类桥梁点赞，称之为“雷锋式”桥梁。

　　四、大桥的舞步反复跨越同一江河

　　成昆铁路上的桥梁还有一个奇妙的现象，就是线路反复跨越同一条河：8次跨安宁河、13次跨牛日河、49次跨越龙川江及其支流楚雄河、广通河。迄今为止，这在世界铁路建设史上是没有的!

　　在线路南端的龙川江畔，铁道兵一师的工地大学课堂上，有个战士好奇地问：我们为什么要设计那么多桥梁反复的跨江呢?

　　师作训科罗有志工程师解答说：先说自然界的江河是怎样形成的。我们眼前所见到的江河，是不可阻挡的洪水冲刷出来的。在山区，洪水从高到低地疯狂奔流，总是冲过最薄弱的地方奔向大海，久而久之这最薄弱的地方就成了大江大河。在平坝漫流区域，洪水夹着泥沙向下冲刷，水量小的时候，泥沙会淤积而抬高河床堵塞了河道，下一次洪水再来时又会重新冲刷出新的河道。这就是在“冲”与“淤”的作用下，平原地区的河流改道现象。成昆铁路沿线的河流呈现出弯弯曲曲的现象，就是洪水长期冲刷的结果。

　　罗工程师停了一会继续说：河流是弯弯曲曲的，我们修筑的成昆铁路也是弯弯曲曲的。

　　“那么为什么不修成直线呢?”有战士问道。

　　罗工程师说：设计成直线，可以减少线路长度，节约成本，还能提高建设速度。不是我们不想走直线，一是滑坡、泥石流、地震不许我们走直线，线路只能绕避它们;二是地形的影响，险峻的地势造成的线路高差太大，线路必须多绕几个圈子、多拐几个弯子，用展线的方法才能将陡坡降下来。河道是弯弯曲曲的，铁路也是弯弯曲曲的，这两个弯弯曲曲的绕合在一起，一个交叉点就是一座跨越江河的桥梁。

　　战士们听后频频点头。

　　针对有的战士不知道大、中、小桥的区分问题。罗工程师答道：我们一般把桥长小于8米称为涵洞，8～20米以下称为小桥，20～100米称为中桥，100米～500米称为大桥，500米以上称为特大桥。

　　罗工程师擦掉黑板上的曲线图案，写上“桥梁设计方面的创新”，继续说：下面讲一下桥梁设计方面的创新问题，连周总理都赞扬桥梁设计师用智慧战胜了自然。

　　先说基础。桥的基础一般要求选在岩层上，因为火车的载重量很大，好像过沼泽地，脚步一定要踩在硬草地上。山区桥的基础以明挖法为主，明挖困难时采用沉井法。成昆线遇到了卵石层，还创造了钻、挖孔桩。

　　再说墩台。在侧压力很大的滑坡地区修建的抗滑墩，采取预偏心形式或牛腿形式等反倾倒措施。在桥墩台轻型化方面，采用了空心桥墩、预应力混凝土薄壁矩形拼装桥墩、柔性桥墩。

　　最后说梁跨与梁式。

　　梁跨的长短，就受到钢材不足的限制，1965年我国粗钢产量仅为1223万吨，人口7.25亿，人均产量只有16.9公斤，还不如当时朝鲜人均产钢量101公斤。为了节约钢材，降低造价，广泛采用了钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁，各种混凝土梁占全线桥梁孔数95%以上。但预应力混凝土梁跨度最大仅有31.7米，遇有跨越山区的深沟，水中建墩困难的大型河流和地质不良的情况，才采用较大跨度的钢梁。如迎水河大桥采用了112米栓焊钢梁。

 

 

　　(迎水河大桥主跨112米系杆柔性拱栓焊钢梁•选自《万水千山只等闲画册》)
 

　　成昆铁路梁式的选择，还考虑了铺轨架桥进度。设计人员采用栓焊钢梁，预先运至工地架设;采用拱桥，在铺轨前全部建成;还采取预灌跨度在16米以下的钢筋混凝土梁，这样就免得用架桥机架梁了，大大加快了铺架进度。

　　罗有志工程师最后说：广大勘测设计人员积极采用和发展新技术，不仅提供了战胜大自然的作战方案，还使我国桥梁技术向前迈进了一大步。你们看，一座座桥梁基础好比是铁路的舞步，踩在地质相对较好的河岸上，飞渡大渡河、雅砻江、金沙江，13次跨过牛日河、8次跨过安宁河、16次跨过旧庄河、49次跨过龙川江及其支流。在勘测设计人员的手下，铁路在群山大川中飞舞起来了!

　　我们开办工地大学，就是要了解桥梁设计的基本原理，学会桥梁施工的技能，通过我们的辛勤劳动，把设计蓝图变成战胜大自然的成果。
 

　　(未完待续)
 

 

　　作者简介：
 

　　洪承惠，1944年7月出生。1962年入伍。铁道兵一师历任战士、班长、干事，参加成昆铁路大会战。1978年转业。历任科员、镇长、街道办主任等职。2004年8月退休后，立志全力写好《成昆铁路大会战》。

 

 

 

 

首发：铁道兵文化网

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编辑：向日葵