黄浦江大桥施工建设琐记

黄浦江大桥施工建设琐记

蜿蜒黄浦穿申城

浦东浦西差距大

仁人志士多努力

大桥精神梦终圆

2020年末,黄浦江上第十三座大桥 —— 昆阳路越江大桥,又称闵浦三桥通车。在此之前,据报道黄浦江上第一座悬索桥 —— 嘉松路越江大桥开工建设。至此,在黄浦江上有43处越江通道,平均每2.57公里就有一处越江设施(包括越江隧道)。

蜿蜒的黄浦江浩浩荡荡穿过上海市奔向长江流入东海。由于没有越江工程,自近代以来,浦江两岸的发展呈现巨大的对比。不少有识之士都渴望在黄浦江上架设大桥。1931年上海地方乡绅曾筹资百万美元计划在董家渡修建一座钢制浮桥梁。1945年,上海特别市政府在都市计划委员会专设越江工程委员会,茅以升、赵祖康等专家花了三年时间拟定了三种越江方案。然而由于种种原因,上述设想、方向,最终都没能实现。

黄浦江大桥施工建设琐记

1930年代初关于筹建黄浦江大桥的报道

1974年,作为金山石化配套工程的公铁两用黄浦江大桥(后改名为松浦大桥)建成,但在市区仍然没有大桥。为了弥补这一缺憾,工程技术人员广泛收集国际上各类大桥设计、建设信息,进行各类桥型的比对,直至实体桥梁的试验。1977年,在松江泖港建了一座主跨200米的斜拉桥,作为今后在黄浦江上建大桥的实验桥。通过这座桥,设计师和施工单位从书本上的理论变成了实实在在的大桥,培养了一批建桥的骨干力量。所以称泖港大桥是上海“斜拉桥之父”一点不为过。

黄浦江大桥施工建设琐记

通车时的松浦大桥

之后的几十年里,面对在黄浦江上建大桥时遇到的各种世界性难题,广大建设者以创新的胆魄、惊人的智慧、高超的技艺、苛刻的标准、拼搏的精神克服种种困难,一一克服,造就了那一座座越江大桥,为上海这座城市留下了不可磨灭的伟大工程,实现了上海人民的世纪之梦。

造房之法建桥塔

南浦大桥是市区第一座跨黄浦江的大桥,它主跨423米,是当时仅次于加拿大安纳西斯桥、印度胡各利桥(当时还未竣工)的世界第三大斜拉桥。它采用双塔双索面迭合梁斜拉桥形式。

黄浦江大桥施工建设琐记

1991年11月20日《人民日报》头版报道南浦大桥建成通车

两座主塔成呈花瓶形状,下塔柱向外倾斜,中间部分向内倾斜,上塔柱垂直到顶,高度达150米,有两座国际饭店高,设计要求塔柱中心垂直度不得超过三千分之一,全塔为清水混凝土。

桥塔施工有两大难题:一是高8米、长40米、净重1300吨的下横梁如何制作,二是向内倾斜的塔柱如何施工。担任施工的上海建工参照造房子的经验,结合桥塔的实际情况,设计了一整套施工方案。

针对巨大的下横梁,在一般大平台支撑系统的基础上,技术人员设计了一个总重量达100余吨的支撑系统,即由六根钢管为柱,H钢、槽钢、工字钢为架、檩,成为一具钢铁桁架,让钢模稳稳地坐落在上面。为了校正浇筑混凝土时模板可能下沉的问题,施工人员在钢桁架和钢模之间安装了305个千斤顶。在浇捣混凝土开始一个小时左右,钢模底产生了一些沉降,工人们跃上桁架,调节下沉处的几个千斤顶,沉甸甸的钢模又恢复平衡。经过12小时连续奋战,浦西桥塔下横梁终于圆满完成,为桥塔施工攻下了第一关。

黄浦江大桥施工建设琐记

施工中的南浦大桥

接下来施工人员又迎来塔柱施工的挑战。按照施工进度,必须达到一天一米的速度,才能实现8个月主塔封顶的计划目标。技术人员想到了爬模技术。从上世纪70年代开始,上海建工就开始在工业和民用建筑上运用爬摸技术,经过在各类房屋和构筑物施工中的实践,这项技术日臻成熟。针对南浦大桥桥柱的特点,技术人员设计了斜爬模新工艺。当斜爬模架安装完毕即将开始运行时,个别工人看到模架要在几十米的高空悬空操作,心中难免有些恐惧。项目经理和技术负责人带头登上模架,与工人一起开始第一爬。爬模工艺施工速度比常规工艺速度加快了一倍,稳稳达到计划要求,而且把桥塔的垂直偏差控制到五千分之一。

双机同步吊箱梁

为了减少拆迁量,南浦大桥浦西的引桥设计螺旋型,全长1821米的引桥为直径近300米、螺旋上升的双层环形桥,如从高空往下看,像盘旋腾跃在浦江西岸的一条巨龙,那不规则的圆曲弧线给人以无限的遐想。

设计师这精巧的构思可谓匠心独具,对建设者而言则意味着更多的难题。建设者曾经用黄山的胜景比喻西主引桥工程,而建设西主引桥的风险,堪比攀爬“天都峰”,步履维艰,但风光无限。

引桥桥面主要由150余根最重达250余吨的预应力混凝土弧形箱梁组成。建设者经过多种方案的比较,准备采取双机抬吊的方法。在将大桥施工策划方案电传至德国起重机生产厂家,咨询300吨履带式起重机100%荷载条件下,双机抬吊,负荷行走,设备和技术上是否可行时,德方明确答复:“只要是在起重机手册的性能列表范围内的都行。”设备制造商的谨慎回答只解决建设者的一个问题。更关键的是,两台起重机在吊起箱梁后还要同步行走二三十米,而且要重复进行150多次,其中任何闪失都将造成严重的后果。

黄浦江大桥施工建设琐记

南浦大桥

担任施工任务的上海机施公司的建设者群策群力,从每一个施工细节来保证吊装安全。首先,他们在起重机行走线路的地基,在对地面平整碾压的基础上,铺设纵横钢走道板,并首次采用起重机带载检验的方法,即模拟吊装工况,全程开行,确保路基强度和稳定。其次,周密选定吊装的路线,经起重机司机和起重工骨干献计献策,形成了“双机分别径向行走拉开距离,相向回转”,实现箱梁换档的创新工艺,在有限的施工空间里实施最佳的施工流程,使工效成倍提高,为工程提前完成奠定了基础。

在引桥曲形箱梁吊装过程中,机施公司还提出并实行了“吊装令”制度,即在每一跨桥梁安装前,针对路基、设备、索具、人员、构件、指挥通讯等安全施工要素进行专人逐项检查,在检查表上签字确认,再由施工负责人签发吊装令。

通过上述精细的准备工作,加上优秀起重机司机和起重工人的精心作业,以及现场施工管理人员的严格管理,确保了150余根混凝土弧形箱梁的顺利吊装,未发生任何事故。当最后一根箱梁在极狭小的空间内安装到位时,已是午夜时分。周围围观的居民们竟然点燃了鞭炮,庆贺吊装胜利,场面之热烈感人至深。

“三法”并用建卢浦

卢浦大桥是座全钢结构全焊接中承式的钢拱桥,主跨550米,号称“世界第一拱”。要造这座桥可是集拱桥、斜拉桥、悬索桥三种工艺于一身。

安装桥拱一种方法就是先在岸上预制钢拱,而后进行安装。但没有这么大起重量的浮吊,在航行繁忙的黄浦江上封航也是不可能的。基础公司的建设者设计了悬臂施工的方案,这与斜拉桥施工工艺相似。即让吊机卧在拱肋上,每吊一节段用斜拉索进行临时固结,焊接结束后,吊机再“匍匐”前进一步,接着再吊装下一段,这样一段段向江心延伸。

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卢浦大桥

作为全焊接的钢拱桥对焊接的要求是异常高,全桥共有4万多米各类焊接缝。上海建工派出了安装公司曾经负责球罐焊接的能手参与钢结构的焊接工作。然而,桥梁拱肋焊接的工作面条件十分恶劣。最小的舱位仰焊处高度只有30厘米,趴在钢板上连头也难以抬起,工人们进出舱位仅有一个“猫耳洞”。更有甚者,要焊接40多毫米以上的钢板,必须对焊缝坡口周边加温到120度到140度之间。尽管采取各种通风措施,工人在里面操作也坚持不了三十几分钟。在最难的嵌补段施工中,工人们或卧着、或躺着、或蹲着,预热的钢板把头顶上的安全帽烫了一个个洞。持续了三天三夜才完成任务。所有焊接缝经过X光检测全部合格。

2002年10月7日上午,随着三发红色信号弹闪耀天空,两台拱上吊机把最后一段拱肋缓缓提升到100多米高空准确就位。

合龙关键是气温

黄浦江大桥大多是钢结构的,钢结构受热胀冷缩的影响很大,尤其是合龙段必须精确地嵌入。在合龙前一般要多次进行连续跟踪测温,以测得的温度对钢结构变形的影响程度,经对大量测量数据的系统分析,确定合龙时的气温,然后再确定合龙段的长度。合龙段的连接方式有全铆接,有一头焊接、一头铆接,也有两头全焊接。

杨浦大桥采取的是全铆接,最终确定最合适的合龙气温是12摄氏度。1993年4月6日上午,由于当时受一股冷空气的影响,桥面气温一直在10摄氏度左右徘徊。直到中午十二点一刻左右,逐步升到12.2摄氏度。这时,就如同看月食、日食一样,下游一侧钢梁的螺孔对齐十分钟后,上游的螺孔也对齐了。工人们抓紧分分秒秒,将定位销和高强螺栓穿进螺孔。一点钟上下游两根主梁的高强螺栓全部到位并开始初拧。

黄浦江大桥施工建设琐记

1993年10月24日《人民日报》报道杨浦大桥通车

卢浦大桥的合龙却经历了一些小的波折。根据卢浦大桥的特点,经过多次论证,确定朝浦西一端采取焊接、朝浦东一端采取铆接的方案。当时确定合龙的气温为18摄氏度,但是受暖流云影响,气温一直降不下来。到凌晨1点,气温还在20.4摄氏度。气温仅差2摄氏度多些,两个孔差了10毫米,自然合龙已不可能。对此,建设者已准备了第二套方案 ——“强制合龙”。第二天晚上7点左右,8个承重50吨的千斤顶同时被顶在上下游的T排位上,经过两小时左右的工作,1600套高强螺栓准确地将连接板牢牢地固定在一起,强制合龙成功。

闵浦大桥采取的是全焊接合龙,这是双层斜拉桥首次采用的合龙方法。为了测出准确的合龙气温,建设者先后两次进行连续48小时的测温,在只剩下合龙段时又进行一次连续72小时的测温,并根据市气象台提供的未来几天气温变化的预测确定合龙的时间。2009年7月19日下午两点,合龙段钢梁吊到离最终合龙位置还剩1米多,只等气温降下来。晚上10点钟,气温达到设定的合龙温度29摄氏度,梁段顺利“进档”,自然降温合龙成功。

今年是建党100周年,黄浦江上的大桥见证了上海城市建设发展的辉煌成果。30多年来,巨大的人流、物流在大桥上奔腾,为黄浦江两岸经济社会发展增添了不竭的动力和活力。在南浦大桥建设过程中,时任上海市市长的朱镕基同志曾经赞扬大桥建设者“无私奉献、严格苛求、艰苦拼搏、勇于创新、团结协作”的“大桥精神”,这笔精神财富,激励着我们在建设中国特色社会主义的征程中不断砥砺前进,为实现中华民族伟大复兴的“中国梦”而不懈奋斗。

(供稿:上海城建档案馆)

来源:上观新闻

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