第十章 勘测设计，克敌尖兵
 

第十二节 梁式革命为抢工期立新功
 

　　一、架梁成为影响成昆铁路按期通车的关键

　　毛泽东同志强调“三线建设要抢在战争爆发之前”，“西工指”提出的一个口号就是“要与帝国主义争速度、抢时间!”

　　1964年时，我国还是一个“贫钢”国家，造桥用的钢梁只能用在成昆铁路上的大跨度的特殊桥梁上， 因此，90%以上的桥梁还是以混凝土为主要原料的钢筋混凝土梁。

　　而钢筋混凝土梁，通常要在桥梁厂制造，再运到工地，通过架桥机进行架设。这样，就带来一个严重的问题，即架梁的工期问题。技术委员会专家们通过计算，一致认为：架梁已成为影响成昆铁路按期通车的关键!

　　彭敏在第一次新技术会议上明确指出:“在桥梁方面，结构形式要多样化，预应力钢筋混凝土梁不错吧?但在西南地区，就要考虑制造和运输问题。在两个隧道之间、在弯道上架设起来不大方便，架设时间也是一个问题，所以必须考虑采用拱桥、栓焊钢梁、悬臂拼装等其他形式。”

　　为什么架梁是影响工期的突出问题呢?

　　“西工指”司令部在分析铺架工程的报告中指出：

　　成昆线除成都至青龙场61.5公里在1964年以前即已铺轨通车临管运营外，在会战中有正线铺轨任务1021.82公里及架梁任务4000多孔。按平均日铺轨2.5公里、日架梁3孔计，金江(现攀枝花站)以北铺架共需1042天，架梁即占771天，金江以南铺架共需703天，架梁即占565天，全线架梁时间占全部铺架时间的76.6%。这还不包括不少桥梁与隧道相接，老式架桥机无法架设的因素。

　　因此，架梁成为全线控制工期的又一关键。

　　为了加快铺架速度，给隧道、桥涵、路基、车站等下线工程让出更多的时间，必须从设计上进行梁式“革命”，设计出大量不需要架桥机铺架的梁式。

　　设计不需要架桥机的梁式，成为当时设计师们“最紧迫、最头痛的事”。

　　二、程庆国战斗组开创了预应力混凝土梁的先河

　　为了确保工期不在架梁上耽误，西南铁路建设指挥部总指挥李井泉、副总指挥吕正操曾提出一个庞大的“梁改拱”计划。铁二院进行全院动员，开展探讨“梁改拱”的可靠性调查研究。

　　所谓“梁改拱”，就是将原计划设计的梁桥改为拱桥(将基、墩、梁结合为一体的拱形桥)，目的就是免去架梁这个环节，大大压缩全线的架梁时间。

　　拱桥无需架梁，这是优势，但拱桥需要宽阔的场地，现场施工的难度很大，900多座桥梁，大部分改为拱桥也不可能，还得打梁式 “革命”的主意!

　　当时，不论是“西工指”还是铁二院，无不为梁式革命开动大脑机器，提出了许多不需要架梁的梁式方案。

　　为了攻克架梁难关，“西工指”成立了栓焊梁、预应力钢筋混凝土梁、新型架桥机等战斗组。集中各方面的力量，从研究、试验、设计、制造、检验、安装、使用，实行七事一贯制。

　　战斗组科技人员贯彻党中央的战略部署，与帝国主义修正主义争时间、抢速度。夜空中群星闪烁的时刻，各个战斗组的办公室、帐篷、试验室里挑灯夜战，不时传出阵阵欢乐的喧闹，一个个新的梁式在笑声中诞生了。

　　其中，值得一提是由程庆国担任组长的预应力混凝土桥梁战斗组，研制开发串联式预应力混凝土梁(简称串联梁)、悬臂拼装及悬臂灌筑施工大跨径桥梁，开创了预应力混凝土梁的先河。

 

 

　　(程庆国•选自网络)

 

　　1965年，铁道科学研究院程庆国研究员针对成昆线地质地形极端复杂、工程艰巨、工期紧迫的特点，提出了发展串联梁和悬臂施工大跨径桥梁，以加快铺轨进度的建议。“西工指”成立了预应力混凝土桥梁战斗组，由程庆国担任组长。战斗组克服了各种技术困难、物资障碍、洪水灾害等的影响，在短短两年多时间内完成了串联梁、悬臂拼装及悬臂灌筑大跨度桥梁新结构设计、制造，完成了工艺试验，并在多个工点的工程施工中取得成功。

　　串联式预应力混凝土梁，跨度为23.8米，是将简支梁梁片分段在工地预制，先用汽车运到桥址，再用吊车将梁段起吊至预定的位置，并将相邻梁段临时用胶黏结拼串连接，而后用拉索穿越梁段张拉成梁，在支架上串联或用简易架桥机及其他方法预架就位而成。串联式预应力混凝土梁先后在科甲大桥、西昌海河大桥取得成功。

 

 

　　(串联式预应力混凝土梁大桥·选自《成昆铁路·6·画册》)
 

　　在成昆铁路中段，线路上桥隧相连，工期紧迫，将部分桥梁采用串联梁的措施，实现铺轨前的架梁，对争取早日全线通车，具有重要意义。经对真型梁和模拟梁试验，分块串联，胶结良好，受力情况符合设计。原拟大量采用，后因受“文革”的影响，变更计划，只在11座大桥上采用了47孔串联梁。(继成昆铁路之后，在湘黔线、津浦复线子牙河桥、九江长江大桥引桥、南昆线等工程中，均推广使用了串联结构。)

　　接着，程庆国又带领战斗组进行以下二项设计创新：

　　一是悬臂施工法修建桥梁，不仅不需要架桥机，还可以免除繁重的脚手架工程，保证施工期间的桥下净空，利于桥下正常通行。

　　旧庄河1号桥是国内第一座采用悬臂拼装方法修建的大跨度预应力混凝土桥梁，孔径48米。旧庄河1号桥悬拼速度达到每昼夜一对块件(长4.8 米)，1966年11月竣工。桥梁结构和施工工艺突破了当时工厂造梁孔跨不超过32米的局限，为发展大跨度预应力桥梁提供了实践经验，修建技术达到当时同类的国际水平。
 

 

　　(旧庄河1号桥在拼装中间铰•选自《成昆铁路•6•画册》)
 

　　二是悬臂灌筑法修建桥梁，也是为了解决不需要架桥机架梁的创新之一。这是国内首次采用悬臂灌筑法修建大跨度预应力混凝土桥梁，试点是在孙水河五号桥完成的。

　　孙水河五号大桥全长164.19米，主跨为32.3米、64.6米、32.3米三孔预应力钢筋混凝土铰接悬臂梁，用悬臂灌注法施工。大桥位于四川省喜德县境内冕山车站以南。大桥北岸(成都端)地势平缓，表层为碎土及块石土;南岸陡峻，岩基外露，花岗岩石带。战斗组采用铰接悬臂梁的结构形式，梁体为变截面箱形，采用悬臂灌注法施工。铁二局桥工大队负责施工。

　　悬臂灌筑法(挂篮法)。在墩柱两侧常采用托架支撑，灌筑一定长度的梁段。以此节段为起点，通过挂篮的前移，对称平衡地向两侧逐段灌筑混凝土，并施加预应力，如此循环作业，每浇筑完一段，待混凝土达到设计强度后张拉纵向预应力钢绞线，然后向前移动挂篮，进行下一段施工。

 

 

　　(悬臂灌筑法施工示意图•选自《成昆铁路•4•桥梁》)
 

　　悬臂灌筑法施工以成都端边跨为例：边跨为1孔23.8米，用汽车将预制件(每片梁17段)运至工地，在便梁上对位、铰接、张拉施工。该桥铰接悬臂梁跨度，达到当时的国际水平，边跨的串联及主墩采用的钻孔灌注桩基础(直径1米，深19米，每墩8根)，在当时也是比较先进的技术。5号台用的是岩石锚(增大岩体的整体性锚固法)和2号墩用预应力钢丝束(在钢筋混凝土灌满前，对钢筋施加拉力)，增大岩体的整体性，减少了墩台圬工，在设计构思上也是新颖的。从1966年四季度开工，悬灌速度曾达5天一个周期，由于文化大革命影响，建桥两次中断，1970年1月第三次复工，主要进行梁体灌注，2月初开始灌注第一墩顶梁段(4号墩)，6月底建成通车。建桥历时3年零8个月，实际施工时间约1年。

 

 

　　(孙水河五号大桥悬臂灌注法施工•选自《成昆铁路•6•画册》)
 

　　用悬臂施工法完成的旧庄河—号桥，用悬臂灌筑法施工的孙水河五号大桥，都是我国首创，就主跨跨度和悬拼、悬灌速度而论，这两座桥分别达到了当时同类型铁路桥梁的国际先进水平，分别荣获1978年全国科学大会奖。
 

 

　　( 悬臂灌注、悬臂拼装获奖•选自网络)
 

　　三、创造了多种不需要架桥机正架的梁式结构

　　战斗组从设计上采用不需要架桥机正架的梁式结构还有：

　　采用便于山区运输的栓焊钢梁。栓焊钢梁是以螺丝栓焊代替铆钉铆接的新型结构，利用其构件轻巧，预先运至工地架设。是一种跨越急流大河、宽谷深沟和不良地质地段，不需要架桥机正架的梁式结构。如在牛日河、安宁河、龙川江上分别采用44米结合梁和64、112米栓焊梁;迎水河大桥跨越深沟，桥面距沟底72米，采用112米栓焊梁，使墩高降至39米;桐模甸2号大桥主孔用112米栓焊梁跨过滑坡体等。全线有13种不同跨度和结构型式，42座大桥采用了栓焊钢梁108孔(包括青衣江新桥3孔)，其中112米大跨4孔。共用钢材1.2万吨，高强螺栓近100万套。前后只用两年的时间，就全部完成。修建栓焊钢桥，不仅用于跨越深沟峡谷和不良地质地段有重大意义，而且它无需架桥机铺架，对加速桥梁工程进度有显著的作用。

　　采用石拱桥。石拱桥具有民族传统形式，可以就地取材，节省钢料，坚固耐用，维修养护简便，但圬工数量大，规格要求高，使用工天多。一线天、锦川两座石拱桥位于深沟峡谷，两岸峭壁，紧连隧道，悬臂式架桥机还无法在隧道口架梁。本着因地制宜，就地取材的原则，修建了54米跨越一线天沟和48米跨越的锦川河的两座单孔大跨空腹石拱桥。在设计和施工过程中，解决了小拱设计和主拱分环砌筑的方法，为今后修建大跨石拱桥提供了经验。石拱桥在成昆线修建了24座。
 

 

　　(石拱桥就地取材，又可省略架梁步骤·选自《成昆铁路·6·画册》)
 

　　采用钢筋混凝土拱桥。拱块构件用钢筋混凝土预制，比石拱桥多用水泥、钢材，但节约大量圬工。

　　采用悬砌拱桥。悬砌拱桥的拱圈由现场预制干硬性混凝土块件，吊运拼装而成。这项新工艺，取消了拱架和脚手架，实现了预制工厂化和装配机械化，加快了施工进度。减少了大量的石工劳动。从上普雄大桥9孔15米的试点，推广到新民2号、红卫2号、铁口山三座拱桥，跨度由15米、20米发展到25米。

　　采用就地灌注梁，对16米及16以下普通钢筋混凝土梁预先在桥上灌注好。

　　采用预架拆装式钢梁，铺轨时先架军用便梁通过，以后将梁拆除，换架正式梁等等。

　　与此同时，加快研制新型架桥机，以解决桥隧密集地段的架梁困难加快铺架速度。

　　经过战斗组工程技术人员与建设者的团结战斗，设计出了不需要架桥机正架的多种梁式结构，化解了运梁任务重、架梁时间长的突出矛盾。全线共用梁4000余孔，除普遍采用23.8米及31.7米预应力钢筋混凝土梁外,全线采用便梁预架后换架、预架钢筋混凝土串联梁及钢筋混凝土梁等措施，共预架1259孔，(采用各类钢梁及各类拱桥共194孔)，不需正架的桥梁共计1453孔，为总梁数孔的36.2%。人工预铺正线322公里，占会战正线铺轨总量的32.2%。减少正架正铺时间609天，发挥了保证全线工期的作用。

　　梁式设计曾经是“最头痛的事”，然而，由于思想认识对路，难事变成了趣事，头痛变成了胜利的愉悦。

　　请问，在世界铁路史上，哪一条千里铁路干线上平均1.1公里就建一座桥梁，而且90%以上采用了钢筋混凝土梁?哪一条千里铁路干线开发运用了串联式、悬臂拼装式、悬臂灌筑式大跨径预应力混凝土梁，而且创造了栓焊钢梁、石拱桥、钢筋混凝土拱桥、悬砌拱桥、就地灌等如此多种不需要架桥机正架的梁式结构?

　　这是成昆铁路又一个让世人敬仰的辉煌之处。
 

　　(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