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[科普中國]-茅以升:一生鐘情于橋,致力于橋,繪就橋梁人生

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“人的一生,不知要走過多少橋,在橋上跨過多少山與水,欣賞過多少橋的山光水色,領略過多少橋的畫意詩情。無論在政治、經(jīng)濟、科學、文藝等各方面,都可看到各式各樣的橋梁作用?!边@段話,出自我國橋梁專家茅以升。這位中國現(xiàn)代橋梁工程的奠基人,著名的科學家、教育家,一生鐘情于橋,致力于橋,以他的奉獻與奮斗,繪就了一幅色彩斑斕的橋梁人生。

1933年3月,正在天津北洋大學教書的茅以升幾乎同時接到了兩封來信,兩封信不約而同地說起了同一件事,邀請茅以升到杭州主持建造錢塘江大橋大任。看完信件,茅以升興奮不已,他是美國卡耐基理工學院第一位工學博士,主攻橋梁專業(yè),但畢業(yè)十多年除了1920年擔任過南京下關惠民橋的工程顧問,1928年參加過濟南黃河大橋的修理工程外,從未有機會參加更多的造橋工作。求學十余載,終于有機會學以致用,茅以升迫不及待地了解錢塘江造橋的情況。

1933年的浙江省公路里程已達3000公里,正向鄰近各省連接。錢塘江北岸的滬杭甬鐵路已經(jīng)在建造,南岸的浙贛鐵路也已從杭州蕭山站通至江西玉山,一兩年后就可連通江西南昌。只可惜,橫亙中部的錢塘江將浙江省一分為二,兩岸的鐵路、公路始終無法貫通。

南北往來的百姓、貨物,只能在多年前創(chuàng)辦的南星橋義渡碼頭乘舟渡江。義渡雖不收費,但渡船都是人工手劃,不僅費力費時,而且遇到風大或漲潮,就要封江停渡,一不小心還會發(fā)生覆舟慘劇。 一座大橋通南北,早已是兩岸百姓多年的心愿??墒?,錢塘江造橋,談何容易?

錢塘江,簡稱錢江,別名浙江、浙河、曲江、之江等。它發(fā)源于安徽休寧的鳧溪口,上游名新安江;與浙江蘭溪的蘭江匯合后,流經(jīng)桐廬,名桐江;再前往富陽,名富春江;最后前往杭州,才名錢塘江,并由此東流入海。素以“潮高、多變、兇猛、驚險”著稱的錢塘江大潮,就與這樣的喇叭形河口密不可分。每當下游海潮涌來,潮水的漲落距離足有7米多高,有時甚至超過10米。上游山洪暴發(fā)時,也是江水洶涌。若上下游同時并發(fā),再遇上臺風,更是如同千軍萬馬,勢不可擋。兇險的江潮還不是造橋唯一的自然障礙,多年來,杭州民間一直傳說“錢塘江無底”。錢塘江當然并非無底,只是錢塘江底的石層上還覆有極厚極細的流沙,深達40余米。人們平時所說的“江底”,其實是流沙層的頂部,流沙層在江水沖刷之下變幻莫測,便有了“無底”之說。

水、風、土都不同尋常,錢塘江造橋當然不簡單。在建設錢塘江大橋過程中,茅以升遇到了許多難題,最先遇到的困難是橋墩打樁。大橋橋址最深處,從江底巖石層到水面大約50米,其中流沙層約占40米,橋墩不能直接建在這么厚的流沙層上。茅以升創(chuàng)新地提出打樁的解決方法,讓樁穿過水和流沙層抵達巖石層,然后在樁上面安裝沉箱,并在沉箱上方建筑墩身。

然而,在實際操作中,打樁也遭遇重重困難。因為混凝土樁的長度很難達到要求,而鋼樁價格又太貴,所以只能選擇最輕且便宜的美國進口紅木樁??山琢魃硨幼枇μ?,打樁力度不好掌握,輕則木樁下不去,重則木樁折斷。因此,茅以升和橋工處研究出“射水法”,用抽水機把江水抽到高處,然后通過水龍帶將高壓水直沖江底泥沙層,把泥沙層沖出一個個深洞后,再放進頂部加工成尖狀的木樁,用蒸汽錘捶下,解決了打樁難題。

在錢塘江造橋過程中,茅以升創(chuàng)造的射水法,克服了在厚硬的流沙上難以打樁的困難;采用沉箱法,克服了水流湍急難以施工的困難;采用浮運法,利用江潮的漲落巧妙地在橋墩上架設了鋼梁。在當時的情況下,一項工程能有如此多的技術創(chuàng)新,即便在今天看來,也是極不簡單。

1975年9月,茅以升帶著一個堅定的意愿回到杭州:要將錢塘江橋核心工程技術檔案帶回大橋所在地!不久后,這批在茅以升身邊四十余載的檔案,千里迢迢從北京被護送回杭州故里?!斑^去我為人民修建了錢塘江大橋,現(xiàn)在我又把大橋的全部資料獻給國家,這才算真正完成了國家和人民交給我的歷史任務。”

1989年11月12日,茅以升在北京逝世。一顆科學巨星隕落了,但是卻在天空留下了一道絢麗的彩虹。茅以升雖然離我們而去,但他一生所建造的橋梁將永留人間,這一顆承載著茅以升學術思想和科學精神的天體也將永遠遨游寰宇、光耀蒼穹。

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