中國科“跡”|一橋飛架南北——武漢長江大橋

引言

△李國豪為研究大橋振動情況用廢卡尺制作的武漢長江大橋桁梁橋模型

1998年4月由李國豪捐贈博物館收藏

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

1957 年武漢長江大橋通車時，十萬群眾涌上橋面歡呼，大橋出現(xiàn)明顯晃動，這一現(xiàn)象始終未找到明確原因。后來修建南京長江大橋時，為防止類似晃動，設(shè)計人員特意加寬橋面 4 米，多耗費(fèi)了 4000 噸鋼材，成為困擾橋梁界的一大難題。

△ 武漢長江大橋公路橋竣工通車時的盛況

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

理論計算完成后，李國豪深知必須通過模型試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論，可他沒有制作模型的工具和材料。在那個物資匱乏、票證盛行的年代，他發(fā)動家人四處尋找，最終女婿在上海中央商場發(fā)現(xiàn)了一批刻度印錯、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。

△ 矗立在武漢長江大橋引橋旁的大橋建成紀(jì)念碑

沒有專業(yè)試驗(yàn)工具，李國豪就就地取材：支起鍋灶燒開水，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，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)，還借來千分表記錄數(shù)據(jù)。

△1957年《人民畫報》第12期封面

他在勞動之余偷偷開展試驗(yàn)，歷經(jīng)一年時間，反復(fù)調(diào)試模型、記錄數(shù)據(jù)，最終試驗(yàn)結(jié)果與此前的理論計算完全吻合，成功證實(shí)：武漢長江大橋的晃動，并非結(jié)構(gòu)本身存在問題，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)，南京長江大橋多耗費(fèi)的 4000 噸鋼材其實(shí)并無必要。

△建成后的武漢長江大橋正橋全景

這個用廢卡尺制成的模型，不僅驗(yàn)證了理論結(jié)論、解開了困擾橋梁界 17 年的謎題。我們眼前這只橋梁模型，看著簡陋，卻是用廢卡尺等常見材料做成的。它不是擺設(shè)，而是當(dāng)年李國豪先生為了解決武漢長江大橋的振動問題，專門制作的試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?dāng)時大橋通車后出現(xiàn)輕微晃動，大家不確定是否安全，又沒有完善的試驗(yàn)設(shè)備，就用身邊能找到的材料，做出了這個模型來測試驗(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“萬里長江第一橋”的武漢長江大橋。接下來，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)，以及給我們帶來的影響。

△ 建成后的武漢長江大橋在秋季的藍(lán)天白云襯映下顯得格外宏偉壯觀

一、百年夙愿：被長江阻隔的南北期盼

長江穿武漢而過，將這座城市分成武昌、漢口、漢陽三鎮(zhèn)。在1957年之前，往來三鎮(zhèn)的人們，只能靠輪渡擺渡；而京漢、粵漢兩條鐵路大動脈，也被這條大江硬生生截斷——火車到了江邊，必須把車廂拆下來，用渡船運(yùn)到對岸再重新組裝，一趟下來，至少要耗費(fèi)四五個小時，遇上大風(fēng)大浪，輪渡停航，南北交通便徹底中斷。

△ 未建武漢長江大橋前運(yùn)輸人員、貨物的車輛要依靠輪渡過江

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

△ 1937年建成的長江北岸漢口劉家廟站輪渡碼頭

△ 1937年建成的長江南岸武昌徐家棚站輪渡碼頭

二、夢圓新生：新中國扛起跨江重任

新中國成立后，百廢待興，工業(yè)化建設(shè)成了頭等大事，打通南北交通瓶頸，修建武漢長江大橋，被提上了國家議程。1949年9月，全國政協(xié)第一屆全體會議正式通過修建大橋的議案；1953年4月，周恩來總理批準(zhǔn)成立武漢大橋工程局，茅以升出任技術(shù)顧問委員會主任，羅英、李國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江大橋報道的

《新華日報》

未完待續(xù)

上集的故事，到這里便暫告一段落。李國豪先生用廢卡尺解鎖大橋晃動之謎的堅守，中國人跨越百年的建橋夙愿，都只是這場傳奇的序章。下集，我們繼續(xù)解鎖武漢長江大橋的修建傳奇，揭秘這座“萬里長江第一橋”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。

▽夕陽下武漢長江大橋的身影宛如天際的一抹彩虹

文字內(nèi)容參考于

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

2. 中國大百科全書. 武漢長江大橋

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

4. 科普中國. 科學(xué)時光機(jī)｜68年前的今天，“萬里長江第一橋”武漢長江大橋正式通車

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

圖片來源于

《武漢長江大橋》

編著：亢賓

責(zé)任編輯：李潔 史朋飛 桑月月

出版時間：2022年10月

出版單位：中國科學(xué)技術(shù)出版社 中共中央黨校出版社

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