中國(guó)科“跡”|一橋飛架南北——武漢長(zhǎng)江大橋

引言

△李國(guó)豪為研究大橋振動(dòng)情況用廢卡尺制作的武漢長(zhǎng)江大橋桁梁橋模型

1998年4月由李國(guó)豪捐贈(zèng)博物館收藏

這是一段用廢卡尺制作的大橋桁梁橋模型，制作的是武漢長(zhǎng)江大橋，制作人是李國(guó)豪，他用廢卡尺制作武漢長(zhǎng)江大橋桁梁橋模型的故事，藏著老一輩科學(xué)家在逆境中堅(jiān)守科研的赤誠(chéng)，背后是一段攻克大橋振動(dòng)難題的艱辛歷程。

1957 年武漢長(zhǎng)江大橋通車時(shí)，十萬(wàn)群眾涌上橋面歡呼，大橋出現(xiàn)明顯晃動(dòng)，這一現(xiàn)象始終未找到明確原因。后來(lái)修建南京長(zhǎng)江大橋時(shí)，為防止類似晃動(dòng)，設(shè)計(jì)人員特意加寬橋面 4 米，多耗費(fèi)了 4000 噸鋼材，成為困擾橋梁界的一大難題。

△ 武漢長(zhǎng)江大橋公路橋竣工通車時(shí)的盛況

彼時(shí)正值特殊年代，作為武漢長(zhǎng)江大橋技術(shù)顧問(wèn)的李國(guó)豪身處困境，失去了正常的科研條件，甚至被隔離、監(jiān)督勞動(dòng)，無(wú)法進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展研究，但他始終牽掛著大橋的安全的問(wèn)題，決心揭開(kāi)晃動(dòng)之謎。

理論計(jì)算完成后，李國(guó)豪深知必須通過(guò)模型試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論，可他沒(méi)有制作模型的工具和材料。在那個(gè)物資匱乏、票證盛行的年代，他發(fā)動(dòng)家人四處尋找，最終女婿在上海中央商場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了一批刻度印錯(cuò)、準(zhǔn)備當(dāng)廢品處理的賽璐珞廢卡尺 —— 這種材料熔點(diǎn)低、柔韌性好，正是制作模型的合適材質(zhì)，他當(dāng)即買下 200 只。

△ 矗立在武漢長(zhǎng)江大橋引橋旁的大橋建成紀(jì)念碑

沒(méi)有專業(yè)試驗(yàn)工具，李國(guó)豪就就地取材：支起鍋灶燒開(kāi)水，將廢卡尺的賽璐珞材質(zhì)煮軟后，壓、剪、拉制成桁梁桿件；用家里的縫紉機(jī)當(dāng)作試驗(yàn)臺(tái)，轉(zhuǎn)輪當(dāng)作滑輪，搭配乒乓球網(wǎng)、發(fā)卡、大頭針等日常物件輔助試驗(yàn)，還借來(lái)千分表記錄數(shù)據(jù)。

△1957年《人民畫(huà)報(bào)》第12期封面

他在勞動(dòng)之余偷偷開(kāi)展試驗(yàn)，歷經(jīng)一年時(shí)間，反復(fù)調(diào)試模型、記錄數(shù)據(jù)，最終試驗(yàn)結(jié)果與此前的理論計(jì)算完全吻合，成功證實(shí)：武漢長(zhǎng)江大橋的晃動(dòng)，并非結(jié)構(gòu)本身存在問(wèn)題，而是人群荷載引發(fā)的彎曲、扭轉(zhuǎn)共振，大橋的剛度和穩(wěn)定性完全達(dá)標(biāo)，南京長(zhǎng)江大橋多耗費(fèi)的 4000 噸鋼材其實(shí)并無(wú)必要。

△建成后的武漢長(zhǎng)江大橋正橋全景

這個(gè)用廢卡尺制成的模型，不僅驗(yàn)證了理論結(jié)論、解開(kāi)了困擾橋梁界 17 年的謎題。我們眼前這只橋梁模型，看著簡(jiǎn)陋，卻是用廢卡尺等常見(jiàn)材料做成的。它不是擺設(shè)，而是當(dāng)年李國(guó)豪先生為了解決武漢長(zhǎng)江大橋的振動(dòng)問(wèn)題，專門制作的試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?dāng)時(shí)大橋通車后出現(xiàn)輕微晃動(dòng)，大家不確定是否安全，又沒(méi)有完善的試驗(yàn)設(shè)備，就用身邊能找到的材料，做出了這個(gè)模型來(lái)測(cè)試驗(yàn)證。正是這只不起眼的模型，幫我們摸清了大橋的安全情況，而它背后，就是被稱為“萬(wàn)里長(zhǎng)江第一橋”的武漢長(zhǎng)江大橋。接下來(lái)，我們就一起看看這座大橋是怎么修建的，它的修建背景、用到的技術(shù)，以及給我們帶來(lái)的影響。

△ 建成后的武漢長(zhǎng)江大橋在秋季的藍(lán)天白云襯映下顯得格外宏偉壯觀

一、百年夙愿：被長(zhǎng)江阻隔的南北期盼

長(zhǎng)江穿武漢而過(guò)，將這座城市分成武昌、漢口、漢陽(yáng)三鎮(zhèn)。在1957年之前，往來(lái)三鎮(zhèn)的人們，只能靠輪渡擺渡；而京漢、粵漢兩條鐵路大動(dòng)脈，也被這條大江硬生生截?cái)唷疖嚨搅私叄仨毎衍噹鹣聛?lái)，用渡船運(yùn)到對(duì)岸再重新組裝，一趟下來(lái)，至少要耗費(fèi)四五個(gè)小時(shí)，遇上大風(fēng)大浪，輪渡停航，南北交通便徹底中斷。

△ 未建武漢長(zhǎng)江大橋前運(yùn)輸人員、貨物的車輛要依靠輪渡過(guò)江

修建一座橫跨長(zhǎng)江的大橋，不是新中國(guó)的突發(fā)奇想，而是中國(guó)人憋了近百年的心愿。晚清湖廣總督張之洞最早提出這個(gè)想法，民國(guó)時(shí)期詹天佑、茅以升等專家也曾多次勘測(cè)規(guī)劃，甚至在1935年拿出過(guò)具體方案，可那時(shí)國(guó)家積貧積弱，戰(zhàn)亂不斷，別說(shuō)建橋的技術(shù)和資金，就連安穩(wěn)的施工環(huán)境都沒(méi)有，一次次規(guī)劃，最終都成了紙上談兵。

△ 1937年建成的長(zhǎng)江北岸漢口劉家廟站輪渡碼頭

△ 1937年建成的長(zhǎng)江南岸武昌徐家棚站輪渡碼頭

二、夢(mèng)圓新生：新中國(guó)扛起跨江重任

新中國(guó)成立后，百?gòu)U待興，工業(yè)化建設(shè)成了頭等大事，打通南北交通瓶頸，修建武漢長(zhǎng)江大橋，被提上了國(guó)家議程。1949年9月，全國(guó)政協(xié)第一屆全體會(huì)議正式通過(guò)修建大橋的議案；1953年4月，周恩來(lái)總理批準(zhǔn)成立武漢大橋工程局，茅以升出任技術(shù)顧問(wèn)委員會(huì)主任，羅英、李國(guó)豪等頂尖橋梁專家齊聚武漢，再加上28位蘇聯(lián)橋梁專家的技術(shù)支援，一場(chǎng)跨越天塹的工程，終于有了落地的可能。

△1954年2月6日刊登即將興修武漢長(zhǎng)江大橋報(bào)道的

《新華日?qǐng)?bào)》

未完待續(xù)

上集的故事，到這里便暫告一段落。李國(guó)豪先生用廢卡尺解鎖大橋晃動(dòng)之謎的堅(jiān)守，中國(guó)人跨越百年的建橋夙愿，都只是這場(chǎng)傳奇的序章。下集，我們繼續(xù)解鎖武漢長(zhǎng)江大橋的修建傳奇，揭秘這座“萬(wàn)里長(zhǎng)江第一橋”從藍(lán)圖到通途的艱辛與榮光，讀懂它跨越六十余載依舊巍然屹立的力量。

▽夕陽(yáng)下武漢長(zhǎng)江大橋的身影宛如天際的一抹彩虹

文字內(nèi)容參考于

1. 中國(guó)共產(chǎn)黨新聞網(wǎng). 1957年10月15日 武漢長(zhǎng)江大橋建成通車

2. 中國(guó)大百科全書(shū). 武漢長(zhǎng)江大橋

3. 湖北省人民政府門戶網(wǎng)站. 武漢長(zhǎng)江大橋能抵御多大自然災(zāi)害 看看當(dāng)年設(shè)計(jì)的極端環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

4. 科普中國(guó). 科學(xué)時(shí)光機(jī)｜68年前的今天，“萬(wàn)里長(zhǎng)江第一橋”武漢長(zhǎng)江大橋正式通車

5. 中鐵大橋局集團(tuán). 武漢長(zhǎng)江大橋工程技術(shù)總結(jié)

圖片來(lái)源于

《武漢長(zhǎng)江大橋》

編著：亢賓

責(zé)任編輯：李潔 史朋飛 桑月月

出版時(shí)間：2022年10月

出版單位：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社 中共中央黨校出版社

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