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少慢差费的南京长江大桥高填土方案是怎么回事? 第1页

  

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问题贴图中的政治批判既靠谱又不靠谱。

首先,为什么矛盾体现为双曲拱和高填土二选一?因为否定全钢梁方案是基本国情。


从照片中可以看到,主桥是全钢梁桁架桥,但引桥部分是钢筋混凝土桥。1966年中国还是个半工业国,钢材是最紧缺的资源。主桥要考虑通航,所以咬牙挤出钢材修了钢桁架,引桥不需要考虑太多的桥下交通,肯定不会用全钢结构。

接下来就是钢筋混凝土桥和堆土方案的比较了。显然,用填土代替引桥最省钢材,钢筋混凝土用钢程度中等。但正如这个文章所说,堆土不能直上直下,为了稳定必须放很宽的边坡,在长江边上占大量土地,阻碍桥下交通。而且土路基比较松软,在含水量较高的情况下容易出现起伏,路面破坏比较严重,浪费沥青。(中国很缺好沥青,往往需要进口)

从工期来说,高坡土路基自重不可忽略,一旦堆出几十米高的土埂,无论是下面的地基还是土路基本身,都会缓慢变形。所以往往要等到变形完毕才能施工,拖长工期。在多雨的江南,还要考虑边坡防水问题。

武汉长江大桥的桥头填土,是经过检验的保守方案。如果从公路桥开始放坡,占地更多

这个时候,半土半洋的解决方案出来了:双曲拱。

1964年4月17日,一座造型别致的桥梁在无锡东亭诞生了,这是无锡县交通局桥梁工程队发明创造的。这种桥吸收了我国古代石拱桥的优点,将承重受力部分结构做成横向与纵向都用拱形曲线,类似自行车挡泥板。东亭桥是我国第一座双曲拱桥,后在全国各地推广。1973年,上海科教电影厂制成《双曲拱桥》专题片,1978年邮电部特种邮票中有一枚是双曲拱桥。

为什么要做双曲拱呢?因为这种结构能在桥身中尽量减少拉力。


所谓双曲拱,就是沿着桥梁的纵向有弯曲,在横向再弯一下,尽量让整个梁都处于压力区。一般来说,在钢筋混凝土内部,钢筋是用来承受拉力的,混凝土用来承压。减少了受拉区,就可以少用钢筋。所以双曲拱也能大幅减少钢筋混凝土的钢筋使用,最后用钢量并不明显超出填土方案。


双曲拱桥腹部实拍,可见主梁在纵向弯曲的同时,横向也被分割为多个拱。

但部分工程师并不信任这种1964年才发明的因陋就简的技术,更愿意采用武汉长江大桥采用的桥头土边坡,因为双曲拱技术有天生的缺陷——抗冲击能力差,不耐用,会比其他部分提前损坏。近年的检修也证明了他们的判断:

等纬三路隧道通车之后 南京长江大桥拟封闭一年大修
南京长江大桥富有中国风情的“双孔双曲拱桥”,一直以来被视为大桥的一大特色,但目前这部分病害严重,“若是超大型的超重货车轧上去,就可能会压塌。”有专业人士对记者说。南京长江大桥引桥的双曲拱梁部分必须对桥梁结构进行调整,减轻对梁体的压力。从目前的研究方案看,这次大修可能需要一年左右时间。

长江大桥大修
大桥的引桥很有特色,一部分是T形梁桥,健康状况相对较好,还可以用,只要将有病害的部分修补好即可;还有一部分是双曲拱梁桥。这富有中国风情的“双孔双曲拱桥”,一直以来被视为南京长江大桥的一大特色,但目前这部分的状况很糟糕,“双曲拱桥遭遇的破坏是脆性破坏……几十年也到寿命了。”有关人士告诉记者,根据方案,双曲拱梁部分的桥面需要全部换掉,并对桥梁结构做调整,重修之后,梁与桥面共同受力,减轻对梁体的压力。

但这并不能说明当年的决策错了。因为从南京的发展来看,如果当年采取了堆土方案,早晚也是要换成桥梁的。因为沿江地带早已是繁华市区,既不能容忍土坡占这么多的面积,也不能容忍土埂阻隔交通。既然当年缺钢筋,日后也不想多占地,这个双曲拱算是一种不错的妥协,符合中国工业社会的发展趋势——如果你相信中国工业会高速发展,到了钢材产量几亿吨的年代,更换双曲拱的成本相对就可以忽略;如果你相信中国城市会高速发展,就不该在南京桥头设置巨大的土坡。

打个比方,全钢结构的主桥就像皮大衣,钢筋混凝土桥算棉衣,填土算单衣,这双曲拱就是一件自己织的毛衣。在穿不起皮大衣的时候,有人建议咬牙买贵一点的棉衣,有人说单衣凑合一下,还有人说不如自己打一件薄毛衣,虽然不是特别耐用,但过几年条件好了可以改善,眼下也能穿上毛衣出门干点活提高发展速度。如果你对家庭的经济前景有信心,毛衣就是一个不错的选择。

总而言之,问题中那个贴图的确过多地强调了意识形态矛盾,但也有一定的道理。双曲拱作为60年代中国“土”工程师的成果,体现了新中国年轻技术人员的创造力和实践水平。部分工程师照搬别国经验,在贪大求洋和极端保守之间变幻,不愿研究现实国情,做出合理的妥协,的确应该受到批判,而且批判可以超出纯技术问题的范畴,只是不该上纲上线到这个程度。


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所谓「江南小镇」是什么样子的? - 马前卒的回答
60-70年代出现了两种东西:双曲拱桥和水泥船。从后来的眼光看,它们是工业革命早期阶段的凑合货,但相对于石拱桥和木船,这两样东西的性价比真是太棒了!江南水乡迅速在大多数道路和水路的交汇点修起了双曲拱桥,给大多数生产小队(自然村)装备了足够的水泥船。配上每年都清淤的河道,江南水乡第一次让家家享受到了水陆交通互相促进的便利。

在同济大学就读是怎样一番体验? - 马前卒的回答
我告诉他,工程师的用处不在于背下许多技术数据,虽然我们的确要背一些数据。但是这些真正要死记硬背的数据任何人花几个星期都能背下来。我们主要的工作是妥协,在各个看起来指标之间妥协。有的地方你要耐久,就没法有非常突出的效率,要高效率,可能就没法控制产品的稳定性,要稳定,可能就要配很贵的技术工人。什么都要,那这个工程你肯定造不起。所以,我们就是在各个使用性能之间妥协,在不同系统的技术指标之间妥协,在成本和所有的功能之间妥协。在人和机器之间妥协。我们肯定找不到所有指标都理想化的方案,但我们试图提供相对最适合你的方案。

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