中国现代化桥梁缔造者——记中国科学院院士茅以升

他,以改造落后腐败、惨遭列强侵略的旧中国为己 任,奔走在建设祖国的第一线;他,以“工程爱国,以人 为本”的学术思想筑起中国现代桥梁史上的丰碑;他,建 桥、炸桥、复桥,穷其一生,克尽厥职,从战争时期的硝 烟烽火到和平年代的建设事业,都留下了他可歌可泣的 “战绩”。他是中国桥梁之父茅以升。

茅以升,字唐臣,江苏镇江人,1916年毕业于西南 交通大学(Tangshan Engineering College,时称交通 部唐山工业专门学校),1917年获美国康奈尔大学硕士学 位,1919年获美国卡耐基理工学院博士学位。回国后历任 交通大学唐山工学院教授、国立东南大学(现南京大学) 工科主任、江苏省水利厅厅长、钱塘江大桥工程处处长、 中国桥梁公司总经理、北洋大学校长、铁道科学研究院院 长等职。1955年被选聘为中国科学院院士(学部委员)。 他是我国著名的土木工程学家、桥梁专家、工程教育家。

茅以升主持中国铁道科学研究院工作30余年,一直积 极倡导土力学学科在工程中的应用,他曾主持修建了中国 人自己设计并建造的第一座现代化大型桥梁——钱塘江大 桥,成为中国桥梁史上的一座里程碑。新中国成立后,他 又参与设计了武汉长江大桥,在晚年时还编写了《中国桥 梁史》《中国的古桥和新桥》等著作,为中国桥梁建筑事 业立下了不朽功勋。

        竢实扬华  励志建桥

10岁那年,文德桥的坍塌、溺死的百姓在茅以升心里留下了永久的悲恸,使他萌生了建造最结实的桥梁的愿 望。16岁那年,辛亥革命席卷华夏,不少同学投笔从戎的 壮举,令血气方刚的茅以升也按捺不住投身革命的热情。 1912年秋,孙中山先生亲临唐山路矿学堂,在讲演中谆谆 告诫同学们,中国革命的成功,与武装和建设密不可分。 至此,茅以升暗下决心,一定要当一个中国的桥梁专家。

旧时代的中国,有几座现代化的大桥是中国人自己建 造的?郑州黄河大桥是比利时人造的,济南黄河大桥是德 国人造的,哈尔滨松花江大桥是俄国人造的,蚌埠淮河大 桥是英国人造的,沈阳的浑河大桥是日本人造的,云南河 口人字桥是法国人造的……难道中国人不能自己建造现代 化的桥梁吗?

中国人当然能自己建造现代化的桥梁!

1933~1937年,茅以升任钱塘江大桥工程处处长, 主持修建我国第一座公路铁路兼用的现代化大桥——钱塘 江大桥。钱塘江乃著名的险恶之江,水文地质条件极为复 杂,其水势不仅受上游山洪暴发之影响,还受下游海潮涨 落的约束,若遇台风袭击,江面常呈汹涌翻腾之势,而且 钱塘江底的流沙厚达41米,变幻莫测,素有“钱塘江无 底”之说。茅以升经过一年多的勘察、设计、筹备,设 计出了一个双层联合桥,外形美观,桥基稳固,投资只需 510万银元(合当时美金163万元)。茅以升设计的桥梁 比之前中国政府铁道部顾问、美国桥梁专家华德尔设计的 一个公、铁、人行道同层并行的联合桥更加稳固、美观, 建桥的费用也节省不少,为钱塘江大桥的建立增添了不少希望。

然而建桥过程并非一帆风顺,茅以升遇到的第一个难 题就是打桩。要把长长的木桩打进厚达40多米的泥沙层, 并且稳固站在江底岩石上才算成功。他设计的第一艘打桩 船,不幸遇杭州湾狂风巨浪,触礁沉没;他又赶制了第二 艘打桩船,仍因定位不准,辛苦一天,只打成一根桩。按 设计要打1400根桩,这样要打到何时才能完成?沉船与 缓慢的进度、各方的压力使茅以升不堪重负。但他迎难而 上,特制了江上测量仪器,解决了木桩定位问题;又从浇 花壶水把土冲出小洞中受到启发钻研出了“射水法”,即 把钱塘江的水抽到高处,通过水龙带将江底泥沙层冲出一 个洞,然后往洞里打桩。用“射水法”打桩,一昼夜可打 桩30根,工效大为提高。

浮运沉箱,是关键的基础工程,也是遇到的第二个难 题。长18米、宽11米、高6米的钢筋混凝土沉箱,像一个 无顶的大房子,重达600吨。由于潮大水急,要把这样的 庞然大物从岸上运到江里,然后准确地放在木桩上,难度 极大。其中一个沉箱,在四个月内就先后数次被冲到下游 的闸口电厂、上游的之江大学等处。后来根据一位工人的 建议,把每个3吨重的6个铁锚改为每个10吨重,在海水涨 潮时放沉箱入水,落潮时赶快就位,结果十分顺利,一举 成功,600吨重的箱子稳稳地立在木桩上。

第三个困难是架设钢梁。茅以升采用了巧妙利用自然 力的“浮运法”,潮涨时用船将钢梁运至两墩之间,潮落 时钢梁便落在两墩之上,省工省时,进度大大加快。

茅以升充分发挥80多名工程技术人员和900名工人的 智慧,攻克了多个难题,还打破了先做水下基础,再做桥 墩,最后架钢梁的传统造桥程序,采用上下并进、一气呵 成的方法,即基础、桥墩、钢梁三种工程一起施工,并使 全部工程做到了半机械化,大大提高了工程效率。经过两 年半的艰苦奋战,大桥于1937年9月建成通车。

        抗战必胜  此桥必复

1937年7月7日,卢沟桥事变爆发,日本全面侵华战 争打响。战争的爆发,使他突然有了一种连他自己也不愿 证实的预感。茅以升突然下令,在钱塘江大桥南2号桥墩上 留下一个长方形大洞。淞沪会战爆发,上海陷入了战火之 中,持续3个月的淞沪会战以上海沦陷结束,茅以升知道: 钱塘江大桥的命运已经无法掌控了。

11月16日,南京政府发出炸桥命令。这意味着数万 人的心血就这样毁于一旦,深明大义的茅以升心情沉重地 点了头,“造桥是爱国, 炸桥也是爱国!”一语未尽,热泪已夺眶而出。原来茅以升在桥下预留的大洞,就是防备 这一天。茅以升把致命点一一标出,并亲自看着把100多 根引线接好。11月17 日公路桥开通,四面八方的人民赶 来祝贺。茅以升后来回忆说:“所有这天过桥的10万人, 人人都要在炸药上面走过,火车也同样风驰电掣而过。开 桥的第一天,桥里就先有了炸药,这在古今中外的桥梁史 上,要算是空前的了!”

12月23日这一天,茅以升正式接到了炸桥的命令, 当晚,他在书桌前写下了8个大字:“抗战必胜,此桥必 复。”建桥纪念碑的碑文记录了这段悲壮的史实:“时值 抗日战争爆发,在敌机轰炸下昼夜赶工,铁路公路相继通 车。支援淞沪抗战、抢运撤退物资车辆无数,候渡过江, 数以数十万计。当施工后期,知战局不利,因在最难修复 之桥墩上预留空孔,连同五孔钢梁埋放炸药,直至杭州不 守,敌骑将临,始断然引爆,时一九三七年十二月二十三 日。当时先生留下“斗地风云突变色,炸桥挥泪断通途, 五行缺火真来火,不复原桥不丈夫”之誓言,自携图纸资 料,辗转后方。

        人生征途  奋斗为旨

1949年5月,杭州解放,茅以升又来到杭州,翻修大 桥。我国自行设计制造的大桥历经战火,又傲然屹立在钱 塘江上。1955~1957年,茅以升任武汉长江大桥技术顾 问委员会主任委员,他接受了修建我国第一座跨越长江的 大桥——武汉长江大桥的任务。1958年北京修建人民大会 堂,党和国家领导人对茅以升非常信任,周恩来总理在审 查工程设计时指出:“要有茅以升的签名来保证。”他也 对党的工作极度负责,对人民大会堂的结构设计作了全面 的审查核算,最后签了名。

茅以升一生学桥、造桥、写桥。他在中外报刊发表文 章200余篇。主持编写了《中国古桥技术史》及《中国桥 梁——古代至今代》(有日、英、法、德、西班牙五种文 本),著有《钱塘江桥》、《武汉长江大桥》、《茅以升 科普创作选集》(一、二)、《茅以升文集》、《中国古 桥与新桥》等。

茅以升曾这样形容自己的一生:“人生一征途耳,其 长百年,我已走过十之七八,回首前尘,历历在目,崎岖 多于平坦,忽深谷,忽洪涛,幸赖桥梁以渡,桥何名欤? 曰奋斗。”

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