从困境中崛起——新中国铁路桥梁70年
从困境中崛起——新中国铁路桥梁70年
新中国70年波澜壮阔的历史洪流中,历代铁路桥梁建设者奋发图强,用智慧与汗水,在祖国大地上筑造起一座又一座建桥史上的丰碑,将我国铁路桥梁技术水平推向了世界先进行列,谱写出壮丽辉煌的诗篇。
本文仅列举其中很少一部分代表性桥梁,以此回顾这段光荣的历史。
50年代: 万里长江第一桥建国初期百废待兴,将残破的既有铁路尽快恢复通车,成为当务之急。
铁道部首先组织对战争中遭受破坏的桥梁进行修复、加固和改造。
自一五计划开始,展开了大规模的铁路新线建设,在新建的成渝、天兰、湘桂、宝成、兰新、丰沙、包兰、鹰厦等多条铁路线上,建成了新中国第一批铁路桥梁。
图1 成渝铁路王二溪桥成渝铁路是新中国自行设计施工的第一条铁路,广大军民在国家财政极为困难的情况下,就地取材,仅用两年时间就将全线贯通,该线的王二溪桥是22连拱桥,颇具我国民族风格。
沈山铁路大凌河桥是新中国新建的第一座特大桥。
黎湛铁路郁江桥是新中国第一座采用气压沉箱基础的桥梁。
兰新铁路河口黄河桥是新中国在黄河上建成的第一座桥梁。
宝成铁路的建成结束了蜀道难,难于上青天的历史,该线松树坡桥是50年代跨度最大的石拱桥。
包兰铁路东岗镇黄河桥是50年代有代表性的钢筋混凝土铁路拱桥。
图2 兰新铁路河口黄河桥图3 武汉长江大桥通车武汉长江大桥是万里长江第一桥,以其宏伟的建设规模和艰巨的工程技术,被列为一五计划的重点建设项目之一。
大桥于1955年9月开工建设,技术上采纳了苏联专家提出的管柱基础建议,经过中苏技术人员的反复试验与技术攻关,解决了一系列技术难题。
毛泽东主席曾三次亲临工地视察,并写下了一桥飞架南北,天堑变通途的壮丽诗篇。
1957年10月15日,铁路和公路同时正式通车。
武汉长江大桥达到了当时的世界水平,标志着中国桥梁工程技术的腾飞,是新中国建桥史上的第一个里程碑。
60年代:南京大桥自主创新60年代,我国铁路桥梁继续取得了举世瞩目的成就,集中体现在南京长江大桥和成昆、焦枝等铁路线的桥梁建设方面。
兰新铁路昌吉河桥是我国第一座预应力混凝土刚性梁柔性拱桥。
丰沙铁路永定河桥为大跨度装配式钢筋混凝土铁路拱桥,跨度150m,一度居亚洲第一。
图4 成昆铁路迎水河桥成昆铁路工程浩大,沿线奇峰耸立、深涧密布、沟壑纵横,还有高地震区、泥石流等技术难题,建设难度极大,被联合国评为20世纪人类征服自然的三大奇迹之一。
成昆铁路迎水河桥是我国第一座采用栓焊技术的钢桥,是我国钢桥技术的一大进步,112m刚性梁柔性拱桥,接近当时世界上同类铁路栓焊钢梁最大跨度。
成昆铁路旧庄河一号桥是我国第一座采用预制节段悬臂拼装施工的预应力混凝土铁路桥,达到了当时同类型铁路桥梁的世界水平。
成昆铁路孙水河五号桥是我国第一座采用悬臂灌注法施工的预应力混凝土铁路桥。
成昆铁路三堆子金沙江桥是我国最大跨度 192m的简支钢桁梁桥。
沈山铁路巨流河辽河新桥是我国最早大规模采用钻孔灌注桩基础的铁路特大桥。
图5 南京长江大桥通车典礼南京长江大桥是新中国第一座依靠自己的力量设计施工建造而成的公铁两用大桥。
1960年,中苏关系破裂,苏联停止了钢材供货,中国决定走自力更生的道路,研发国产钢材。
1963年,鞍山钢铁公司成功研制出符合要求的16锰桥梁钢,保证了大桥的建设。
桥墩深水基础采用了多种新形式,作出了开拓性贡献,标志着我国桥梁深水基础技术进入了世界先进行列。
1968年9月30日铁路通车,同年12月29日公路通车。
南京长江大桥开创了中国自力更生建设大型桥梁的新纪元,被称为争气桥,技术和规模达到了当时的世界先进水平,是新中国建桥史上的第二个里程碑。
70年代:技术突破结硕果70年代,铁路桥梁重点致力于新结构、新技术、新材料、新装备的研究开发与应用等方面,取得了一系列成果。
沙通铁路白河桥是我国首次采用15锰钒氮高强度桥梁钢的栓焊桁梁桥。
太西铁路狄家河桥是我国第一座采用顶推法施工的预应力混凝土箱形连续梁铁路桥。
湘贵铁路红水河桥是我国第一座、世界第四座铁路预应力混凝土斜拉桥。
图6 济南黄河新桥从新中国成立至70年代,这一时期突破了在大江大河上建造桥梁的技术,继武汉长江大桥和南京长江大桥后,还建成了湘潭湘江大桥、衡阳湘江桥和柳江桥、广州珠江大桥、南昌赣江大桥、枝城长江大桥、郑州黄河新桥、潼关黄河大桥、永定新河桥、巨流河辽河桥和济南黄河新桥等,从而彻底改变了旧中国交通遇江即断的局面。
80年代:加速发展新时期改革开放以后,铁路桥梁建设进入了快速发展和加速创新时期。
随着国民经济的快速增长,铁路运量增长很快,铁道部提出以扩能为中心加快铁路建设,重载铁路迅速发展。
邯长铁路浊漳河桥是我国第一座预应力混凝土斜腿刚构铁路桥,为铁路建造大跨度预应力混凝土桥梁提供了实践经验。
安康专用线汉江桥是我国第一座斜腿刚构薄壁箱形钢梁桥,主跨176m在世界同类型铁路钢桥中处于领先地位。
皖赣铁路郭溪桥是我国铁路首次采用柔性墩轻型结构。
包神铁路包头黄河桥的基础采用了双壁钢壳新结构和空气幕辅助下沉等新工艺。
大秦铁路是我国第一条开行重载单元列车的煤运专用铁路,该线郑重庄桥是我国铁路首次采用钢筋混凝土连续刚架旱桥,为我国铁路旱桥开拓了新的结构形式。
90年代:开创四个里程碑90年代,国家作出加强能源和基础设施建设的决定,铁路建设进入快速发展的新时期,建成了京九、南昆等一大批铁路线,路网有较大发展,铁路桥梁建设创出了新的水平。
图7 九江长江大桥京九铁路纵贯我国六大流域中的五大流域,几乎跨尽华夏大川,工程规模浩大,技术创新丰富。
京九铁路的店子干渠桥是我国首次在铁路桥梁上应用部分预应力混凝土整孔箱梁,孙口黄河桥是我国首次采用整体节点技术的连续钢桁梁,卫运河桥是我国首次采用斜拉式预应力混凝土连续桁架结构。
京九铁路九江长江大桥是我国首次采用双壁钢围堰大直径钻孔基础,首次采用15锰钒氮低合金高强度新钢种,标志着我国铁路钢桥技术水平达到了新的高度,是新中国铁路建桥史上的第三个里程碑。
图8 芜湖长江大桥芜湖长江大桥工程规模浩大,主桥(180+312+180)m大跨矮塔斜拉连续钢桁梁桥,为当时我国跨度最大的铁路桥,成功开发了强度高、塑韧性优、可焊性好的14锰铌钢,在我国首次建造出板桁结合钢桁梁新型结构,被誉为新中国铁路建桥史上的第四个里程碑。
南昆铁路是修建在西南山区的电气化干线铁路,地形地质复杂,桥梁工程艰巨。
南昆铁路清水河大桥主桥为预应力混凝土连续刚构,墩高达100m。
21世纪:进入世界桥梁先进行列进入新世纪,中国铁路桥梁的结构形式、结构跨度、设计理论、施工工艺和装备水平都得到了长足发展,大跨度桥梁实现了千米级跨越,桥梁建设水平进入世界先进行列。
高速铁路建设快速发展,高铁已成为中国的一张亮丽名片。
截至2018年底,我国运营线路高铁桥梁达到3万余座,长度达到1.6万余公里,居世界第一。
图9 青藏铁路拉萨河桥青藏铁路是世界上海拔最高、穿越世界屋脊高原冻土带的铁路,是我国也是世界铁路建设史上的宏大工程。
工程建设克服了复杂条件,秉持环保先行理念,打造出一条千里绿色长廊。
拉萨河大桥是青藏铁路的标志性工程之一,也是我国第一座大跨度下承式钢管混凝土叠拱连续拱桥,设计中注重桥梁美学设计理念,实现了技术与艺术的完美结合。
秦沈客运专线是中国大陆第一条设计时速达250公里的高速铁路,缩短了与世界高速铁路先进技术水平的差距。
首次在国内铁路采用了预制双线整孔箱梁、无砟轨道箱梁、连续结合梁、刚构连续梁等一批新的桥梁结构。
京津城际铁路是中国大陆第一条设计时速为350公里的高速铁路,桥梁工程占全线总长度的87.7%,全面采用了双线箱梁整孔预制架设、无砟轨道桥梁等先进技术。
图10 南京大胜关长江大桥京沪高速铁路是世界上一次建成的线路最长(全长1318公里)、标准最高的高速铁路,是我国第一条具有世界先进水平的、具有里程碑意义的铁路,构建了中国高速铁路标准体系与技术体系,支撑了中国高速铁路的快速发展,打造了技术先进、安全可靠、性价比高的中国高铁品牌。
京沪高铁南京大胜关长江大桥是世界首座六线铁路大桥,在我国首次采用了Q420级高强度、高韧性与良好焊接性能的新型钢材。
丹阳昆山特大桥是世界最长的桥梁(164.851公里)。
京津联络线矮塔斜拉桥是我国第一座铁路预应力混凝土矮塔斜拉桥。
图11 武汉天兴洲长江大桥武汉天兴洲长江大桥是世界上第一座四线铁路大跨度公铁两用斜拉桥,主跨504m创当时同类型铁路桥梁世界纪录,设计、施工均采用大量先进技术,是新中国铁路建桥史上的第五个里程碑。
郑州黄河公铁两用桥是我国首次采用倾斜边桁技术的钢桁梁斜拉桥,很好适应了公路与铁路的不同宽度需求。
以后还相继建成了多座大跨度铁路斜拉桥,如渝利铁路韩家沱长江大桥、黄冈公铁两用长江大桥、宁波铁路枢纽甬江特大桥、铜陵长江公铁大桥、安庆长江铁路大桥、新白沙沱长江特大桥、荆州长江公铁大桥、浩吉铁路洞庭湖大桥等。
大跨度铁路拱桥也取得很大发展。
水柏铁路北盘江大桥是我国铁路第一座大型钢管混凝土拱桥;云桂铁路南盘江大桥是世界最大跨度(416m)的客货共线铁路钢筋混凝土拱桥;沪昆高铁北盘江大桥是世界最大跨度(445m)钢筋混凝土铁路拱桥;南广铁路西江大桥是我国首座中承式铁路钢箱提篮拱桥,主跨450m是世界高速铁路拱桥的最大跨度。
混凝土连续梁及连续刚构桥在跨度、墩高等方面不断取得突破,例如渝利铁路蔡家沟大桥墩身高度达139m,是世界上最高的双线铁路桥墩。
图12 沪通长江大桥(摄影 / 丁晓春)目前在建的沪通长江大桥为主跨1092m的钢桁梁斜拉桥,为世界上最大跨径的公铁两用斜拉桥,也是世界上首座超过千米跨度的公铁两用桥梁。
五峰山长江大桥是我国首座公铁两用悬索桥,主跨1092m,上层为8车道高速公路,下层为4线铁路通道,是世界上荷载最大的公铁两用悬索桥。
平潭海峡公铁两用大桥是我国第一座公铁两用跨海峡大桥,建设条件复杂,施工难度大,该桥的建设标志着我国铁路桥梁从陆地跨越至海洋。
图13 五峰山长江大桥图14 平潭海峡公铁两用大桥随着我国一带一路倡议的提出,中国的高铁技术开始走出国门,走向世界。
泰国第一条高速铁路全面采用中国技术标准,由中国企业完成了勘察设计。
在建的印尼雅万高铁是中国高铁第一次从技术标准、勘察设计、工程施工、装备制造,到物资供应、运营管理和人才培训等,全系统、全要素、全产业链走出国门、走向世界。
回首新中国铁路桥梁70年,一路风雨,一路凯歌。
展望未来,铁路桥梁人将在交通强国的号角中,向着高原,向着深海,向着无尽的技术高峰,继续挺进!本文刊载 /《桥梁》杂志2019年 第5期 总第91 期作者 / 张雷作者单位 / 中国铁路设计集团有限公司编辑 / 陈晨