文章來源:人民日報 發(fa)布時間(jian):2019-12-29

橋面板焊縫打磨。

外棚架安裝。(薛曉紅攝)

點亮工程。(邵丹攝)

玉蘭花燈。(郭峰攝)
1968年9月30日,沿著南京長江(jiang)(jiang)大橋(qiao),一列火(huo)車(che)拉著7節車(che)廂從江(jiang)(jiang)岸(an)南邊開向浦(pu)口區。同年12月29日,長江(jiang)(jiang)大橋(qiao)公路橋(qiao)也順利通車(che)。南京城(cheng)里(li)萬人空巷,歡呼的人群涌向橋(qiao)頭。
2016年10月開始(shi),南京對大橋整(zheng)(zheng)體封(feng)閉整(zheng)(zheng)修(xiu)長達27個(ge)月。
2018年12月29日,大(da)橋恢(hui)復通車,整體提(ti)亮,煥發新(xin)風采。
南京長(chang)江大(da)橋(qiao)是我國(guo)第一(yi)座自行設計、施工(gong)(gong)的跨越長(chang)江天塹的公鐵兩用(yong)特大(da)橋(qiao),已走過風(feng)雨(yu)五十載。這次維(wei)修采(cai)用(yong)了哪些新(xin)工(gong)(gong)藝、新(xin)技術?歷史文化如何與最新(xin)科(ke)技有機統一(yi)?
150分鐘的天窗點 2000余米的防護架
鐵路(lu)橋(qiao)面和公(gong)路(lu)橋(qiao)面構成的(de)立體(ti)空(kong)間中(zhong),拆除(chu)的(de)公(gong)路(lu)橋(qiao)面相當于屋(wu)頂;長達2030.3米、寬(kuan)約21米的(de)鐵路(lu)防護棚架確保鐵路(lu)運(yun)行安全。
飛跨(kua)的(de)橋(qiao)身(shen),錚亮的(de)骨架,瀝青的(de)路面。平靜的(de)外(wai)表(biao)下,大橋(qiao)經歷了一場脫胎換骨的(de)改造。
自(zi)建成通車(che)以(yi)來,公路(lu)橋日交通量已由當初的(de)7000輛(liang)(liang)激增(zeng)至7萬輛(liang)(liang),遠(yuan)遠(yuan)超過設計(ji)時1萬輛(liang)(liang)的(de)承載能力,通過大橋的(de)超重(zhong)車(che)輛(liang)(liang)占總數(shu)40%以(yi)上。小(xiao)修小(xiao)補已難以(yi)提升橋面的(de)耐久性和適用性,也難以(yi)改善鐵路(lu)行車(che)的(de)安全性。
“這(zhe)次(ci)大(da)(da)修最(zui)主要的(de)(de)內容,是(shi)拆除既(ji)有(you)的(de)(de)陶粒混凝土行車(che)道板及鋼縱梁,改造為正交異性(xing)鋼結構行車(che)道板。”中鐵(tie)大(da)(da)橋(qiao)局南京長江大(da)(da)橋(qiao)維修改造涉鐵(tie)工程項目經理張武打了個比方,公路橋(qiao)面(mian)和鐵(tie)路橋(qiao)面(mian)構成的(de)(de)立(li)體空間中,這(zhe)次(ci)整(zheng)體拆除的(de)(de)公路橋(qiao)面(mian)相當于是(shi)房屋(wu)的(de)(de)屋(wu)頂(ding)。
南京長江大(da)橋橋高24米,約(yue)合8層(ceng)樓(lou),其下是(shi)每隔數分鐘就通行一(yi)列(lie)火車的京滬鐵路,再下面則是(shi)深不可測的滔(tao)滔(tao)江水。項(xiang)目總工程師婁(lou)松介紹(shao),為(wei)確保(bao)鐵路運(yun)行安全,改造時設置了長達2030.3米、寬約(yue)21米的鐵路防護棚架。
約2200噸型(xing)鋼構(gou)件、2100立方米木板、30萬個連接件……這樣體量(liang)的防(fang)護(hu)棚架搭設及拆除本身,也完全位(wei)于交通大動脈(mo)的正上方。從(cong)安全角度來看,這不是悖論嗎?
因此(ci),防護(hu)棚架的(de)搭設拆除必須(xu)在“天(tian)窗(chuang)點”進行。“天(tian)窗(chuang)點”指(zhi)沒(mei)有(you)列車經過該(gai)區間(jian)、接觸網(wang)等設備停電(dian)的(de)時間(jian)段,僅周一至周四可有(you),且每天(tian)最多(duo)2個點。經充分(fen)論證協調,終于將每個封鎖(suo)點時長爭取到150分(fen)鐘,但作業有(you)效(xiao)時間(jian)依然非常有(you)限。
怎么辦(ban)?項目部聯(lian)合設計院研(yan)究(jiu)了防(fang)(fang)護棚(peng)架整體(ti)模(mo)塊搭設與(yu)拆除方法。就像(xiang)樂高(gao)搭積木(mu)一樣,將(jiang)大量工(gong)(gong)(gong)序轉至橋(qiao)面(mian)安(an)全空間內進行,大量工(gong)(gong)(gong)序可(ke)在“天窗點(dian)”外的時間準備(bei)。“這一方法在當(dang)前(qian)橋(qiao)梁工(gong)(gong)(gong)程工(gong)(gong)(gong)廠化(hua)、預制(zhi)化(hua)、模(mo)塊化(hua)施工(gong)(gong)(gong)中發展(zhan)已經比較(jiao)成熟,但在國(guo)內防(fang)(fang)護棚(peng)架領域尚屬于首(shou)次成功應用。”婁松介紹,計劃9個月(yue)搭建好的防(fang)(fang)護棚(peng)架實際(ji)只用了6個月(yue),拆除花了5個月(yue),大幅縮短了工(gong)(gong)(gong)期(qi)。
39種小樣實驗配色 202塊浮雕重新團聚
原料、配比層層試(shi)驗(yan),米黃(huang)色(se)水(shui)刷石面層原樣復出,力保修舊如舊;3D打印,重新澆筑,“草原牧(mu)馬(ma)”鑄鐵浮(fu)雕回歸原位。
6月19日(ri),修葺一(yi)新的南京(jing)長(chang)江大橋米黃色橋頭(tou)堡正式亮相,既煥(huan)然一(yi)新,又原(yuan)汁(zhi)原(yuan)味。
大橋橋頭(tou)堡墻體的(de)外(wai)立(li)(li)面(mian),原本(ben)主(zhu)要有(you)米(mi)黃色的(de)水(shui)刷石和青灰色的(de)斬假(jia)石兩種面(mian)層,后者主(zhu)要位(wei)于(yu)門(men)框、窗框和腰身線(xian)條(tiao)位(wei)置。風吹雨淋、高(gao)頻震(zhen)動(dong),讓外(wai)立(li)(li)面(mian)出現了(le)裂縫、空鼓、脫落,北堡85%以上(shang)的(de)面(mian)層都需要修繕,曾經維修過一次的(de)南堡外(wai)立(li)(li)面(mian)也(ye)有(you)70%以上(shang)的(de)損傷(shang)。
“米(mi)黃色的外立面是這次(ci)修繕重點之一,也是文保修復工程(cheng)中最難的環節。”大橋維修改造文物標段(duan)E1段(duan)項(xiang)目經理王浩說。
2014年,南京長江大橋(qiao)整體被納入不可移動的文(wen)物;今(jin)年,大橋(qiao)又(you)被列(lie)入全國首批工業遺(yi)產保護名錄。大橋(qiao)本(ben)身既是歷史文(wen)物,也(ye)是南京城市地標,必須(xu)修舊(jiu)如舊(jiu)。
水(shui)(shui)刷(shua)石是上世(shi)紀60年代(dai)先進的外墻工藝(yi),但新設(she)計層出(chu)不窮,造(zao)水(shui)(shui)刷(shua)石、斬假(jia)石成了(le)近乎失(shi)傳的技(ji)藝(yi)。維(wei)修團(tuan)隊歷時四(si)五個月,換了(le)39種小(xiao)樣,才最(zui)終試驗出(chu)水(shui)(shui)刷(shua)石面層原貌(mao)的參數。
“首先是(shi)原材料不好(hao)找(zhao)。”王浩介紹,水刷石(shi)的原料是(shi)石(shi)英砂、白水泥(ni)、中砂等。符合(he)規格的石(shi)英砂較少(shao)見(jian),最初想(xiang)用白石(shi)子代(dai)替,并(bing)通過調整顏色、手工做舊的方式彌補,但是(shi)無法達到石(shi)英砂晶瑩剔透(tou)的效果,耐久性也不佳(jia)。
山(shan)東、浙江、安徽……踏破鐵鞋無覓處,卻在不遠的(de)六(liu)合找到(dao)了合適的(de)石英砂。原料齊(qi)了,配比又遇(yu)見(jian)了難題。水(shui)洗次數(shu)不同(tong),效果也(ye)會迥(jiong)異:不是(shi)顆(ke)粒(li)較(jiao)粗,就是(shi)顏色太白,或是(shi)太稀疏。維(wei)修人員根(gen)據大橋的(de)檔案(an)、石子的(de)粒(li)徑、顏色比例、水(shui)泥(ni)的(de)顏色,就這樣(yang)一次次制作著小樣(yang)。
終于貼近原樣了(le)!真放到(dao)支墩(dun)上一看,卻(que)又是失望。原來(lai),尺(chi)寸大小(xiao)、場地的(de)不同,也會造成視(shi)覺(jue)上的(de)差異。最終,大家直接將實(shi)驗場搬(ban)到(dao)了(le)支墩(dun),才解決(jue)了(le)這一問題。
98塊(kuai)向日葵(kui)鏤空浮(fu)雕,98塊(kuai)風(feng)(feng)景主題(ti)浮(fu)雕,6塊(kuai)工農兵浮(fu)雕,正橋兩邊欄桿上共計202塊(kuai)鑄鐵(tie)浮(fu)雕是(shi)那個時代的(de)“刻(ke)印版”。特別是(shi)風(feng)(feng)景主題(ti)浮(fu)雕所展(zhan)現(xian)的(de)20種場景,體現(xian)了祖國山河風(feng)(feng)貌(mao)和當時社會建設的(de)巨大成(cheng)就,是(shi)珍貴的(de)歷史文物。
遺憾的(de)是,一塊(kuai)(kuai)護欄(lan)浮雕早年曾(ceng)因(yin)車撞掉進長江(jiang)。此后(hou),這塊(kuai)(kuai)浮雕的(de)位置(zhi)(zhi)就一直用普通鐵(tie)欄(lan)桿代替。“通過(guo)原始圖紙比對、判斷,缺(que)失的(de)一塊(kuai)(kuai)鑄鐵(tie)浮雕是‘草原牧馬’。”王浩介紹,技術專家選取現有浮雕中(zhong)的(de)“草原牧馬”作為模板(ban),通過(guo)3D掃描(miao)打印并重新澆(jiao)筑。今年5月9日,這塊(kuai)(kuai)新制(zhi)作完成的(de)浮雕成功被裝上(shang)了(le)大橋(qiao),在缺(que)席27年之后(hou)回到了(le)它的(de)位置(zhi)(zhi),重新出(chu)現在人們的(de)視野中(zhong)。
299束花燈愈加閃亮 三面紅旗迎風飄揚
定制(zhi)LED光源(yuan),照(zhao)明強度提高10倍,整體能耗節約80%;花中主燈(deng)、輔燈(deng)可任意組合開關(guan)燈(deng),根據交通流量(liang)關(guan)閉主燈(deng),又能降低(di)20%電能消(xiao)耗;見(jian)(jian)光不見(jian)(jian)燈(deng),三面(mian)紅旗(qi)在光影藝術下動感飄揚,橋頭堡(bao)上卻不打一顆(ke)釘(ding)。
無論從空中俯瞰、橋(qiao)上平視,還是(shi)(shi)從江面仰望,都能望見大橋(qiao)上溫(wen)柔皎潔(jie)的燈(deng)(deng)光(guang)。這299束含苞待放的玉蘭花燈(deng)(deng)與大橋(qiao)同齡,是(shi)(shi)周恩來總理親自選(xuan)定(ding)的造型,也是(shi)(shi)南(nan)京長江大橋(qiao)的標志性元素(su)。
“隨著技術發展和出行要求提升,道路照(zhao)明的(de)標(biao)準(zhun)已達到20勒克斯(si)到30勒克斯(si)。玉蘭花燈照(zhao)明強度僅(jin)在2勒克斯(si)到3勒克斯(si)。”南京市(shi)城管局路燈處總工辦工程師王鵬展說,原有的(de)漫反(fan)射(she)照(zhao)射(she)方式,使(shi)大(da)部分光線朝夜(ye)空散去。如何在保持“通電(dian)的(de)文物”原貌的(de)同時提高對(dui)路面的(de)照(zhao)明度?
路(lu)燈(deng)處試驗了3種方案。王鵬(peng)展介紹,最簡單易行的(de)是在防撞護(hu)欄上安裝燈(deng)具(ju),但防撞系數會相應(ying)減弱。另(ling)一種頗具(ju)操作(zuo)性的(de)辦法是在燈(deng)罩下方開一個(ge)透(tou)明(ming)的(de)“天(tian)窗”,讓光線透(tou)出(chu)來,但這會對燈(deng)體造成破壞。
最終,雙管齊(qi)下。一方面(mian)將(jiang)原有的(de)鈉(na)燈替換為定制(zhi)的(de)LED光源,晶體結構讓光主要向下照射(she);另(ling)一方面(mian),在(zai)玉蘭燈環(huan)形燈架下部內嵌LED光源模組作(zuo)為輔助補光,遠遠望去,如同在(zai)戒(jie)指鉆托(tuo)上鑲嵌的(de)鉆石那樣(yang)通(tong)透(tou)閃耀,觀(guan)賞性極強(qiang)。
這樣一來,不僅達到了(le)道路照明的需求,還體現(xian)了(le)節能(neng)環保的理(li)念。全部花(hua)燈(deng)(deng)(deng)從原有總(zong)功率224千瓦降低至(zhi)46.6千瓦,用電量節約(yue)80%左右。白(bai)玉蘭中還隱藏了(le)單燈(deng)(deng)(deng)控(kong)制(zhi)技術,將每一朵花(hua)中的主(zhu)燈(deng)(deng)(deng)、輔燈(deng)(deng)(deng)分為兩(liang)組(zu),實現(xian)任(ren)意(yi)組(zu)合的開(kai)關(guan)燈(deng)(deng)(deng)模式。例如上半夜(ye)或正常情況下(xia)兩(liang)組(zu)全開(kai),下(xia)半夜(ye)時根據交通(tong)流量關(guan)閉主(zhu)燈(deng)(deng)(deng),又(you)能(neng)降低20%電能(neng)消耗。
一(yi)(yi)同(tong)亮(liang)起的(de),還有大(da)橋的(de)亮(liang)麗夜(ye)景。此次(ci)全(quan)新(xin)亮(liang)相的(de)大(da)橋燈(deng)光(guang)分布為(wei)“一(yi)(yi)線兩(liang)面六節(jie)點”。“一(yi)(yi)線”即為(wei)一(yi)(yi)條動態的(de)線形(xing)燈(deng)光(guang)猶如城市脈(mo)搏連接南北,通過控制實現(xian)光(guang)色的(de)動態變幻(huan)。“兩(liang)面”即為(wei)正橋上、下游的(de)兩(liang)個展示面。“六節(jie)點”則分別為(wei)南北岸的(de)“工字堡”“工農(nong)兵雕像”和“橋頭堡”,氣勢恢宏(hong)。
“橋(qiao)頭堡”上,三面(mian)紅旗首次(ci)(ci)通(tong)過光(guang)(guang)影藝術(shu)呈現(xian),實(shi)現(xian)了(le)“迎風飄(piao)揚”。“靜與(yu)動(dong)之(zhi)間一字之(zhi)差(cha),對設(she)計(ji)方和(he)施工(gong)方卻(que)是(shi)極大(da)的(de)考驗。橋(qiao)頭堡上不能(neng)打一顆釘(ding)子,還(huan)要做到見光(guang)(guang)不見燈。”王鵬(peng)展(zhan)說。通(tong)過多次(ci)(ci)的(de)現(xian)場試燈、程序調試,甄選出(chu)最(zui)適合的(de)光(guang)(guang)色、最(zui)適宜(yi)的(de)光(guang)(guang)束(shu)角和(he)最(zui)適度的(de)節奏變化,終于實(shi)現(xian)了(le)“紅旗飄(piao)揚”,在保(bao)持大(da)橋(qiao)建筑原有風貌的(de)基(ji)礎上賦(fu)予其新的(de)時代特征。(記(ji)者(zhe) 姚雪青)
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