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兰州黄河铁桥,四国联合,最先进技术施工!德国人才敢保固八十年

 陇史荟王文元 2020-05-14

黄河水深十米, 兰青铁路跨河大桥是如何修建的

     河隔断了东西,桥连接了南北。桥和河似乎是一对天敌,有河必有桥,有桥必有河。有多宽的河,就有多长的桥。

     然而,在河上架桥,并非易事。尤其在以前,缺乏大型现代设备,没有足够强度的材料,在河上架桥,那是一项相当大的挑战。在甘肃,在兰州,在黄河及其支流上架桥,就是一件非常大的挑战。

黄河两次流经甘肃

      黄河是甘肃境内最为重要的河流。这条大河从青藏高原一路走来,先后两次从甘肃流过。众多的支流,难以数计的峡谷,层层叠叠的河川,展示了它最为丰富多彩的一面。黄河出青海玛多县后,沿着阿尼玛卿雪山东南边缘流淌,在甘青川之间流过,在唐克草原汇合了白河后,流入甘肃的玛曲县境内,后又沿着阿尼玛卿雪山东北进入青海省,这就是人们所说的黄河第一曲。黄河在玛曲境内长392公里。此为,黄河第一次过甘肃。

     后来黄河又出积石峡,在积石山入甘肃,然后,经临夏、兰州、白银进入宁夏境内。这段黄河长480公里。这一段黄河,峡谷和河谷交错,既有丰富的水利资源,也有深厚的人文历史资源。古往今来,这段黄河上桥梁毁而复建,建而复毁,可以说是黄河桥梁史的见证,黄河桥梁的博物馆。

冰桥,黄河上最原始的桥

     黄河上最原始的桥,应该是冰桥。北方地区河流在冬季多形成冰桥。兰州的冰桥,也非常有特色。冰和冰桥黄河上的一个特色。冰桥顾名思义就是以冰为桥。

      这种冰桥一般在每年的十二月中旬形成。冬天黄河中漂浮着一块块的巨大冰块,到了后来随气温继续降低,冰块之间逐渐开始相连在一起,形成更大的冰块。当一次寒流光临之后,在呼啸的北风声中,冰块终于成了冰桥,民间传说就在冰桥形成一瞬,黄河中的冰块会因碰撞而发生巨大的响声。冰桥形成后,住在河边的人们就会探路,看看冰桥能不能走人。探路者往往手中拿一个长长的横杆,其作用以防掉到冰窟窿中,横杆起着保险杆的作用。

       有一首写兰州《冰桥》的诗:浮梁已解旧虹腰,十月坚冰又作桥。岸上不容狐耳听,霜中但送马蹄遥。踏来霏雪人千里,穿破寒烟路一条。屈指春风堪折柳,河边流水又迢迢。

      到上世纪六十年代后,伴随黄河兰州上游水电站的建成,兰州市区工厂的增多,兰州的水温、气温比五十年代以前有了很大的提高,冰桥也逐渐的走出了人们的视野。

黄河浮桥,传说是名将邓愈借来的

      明朝洪武五年(公元1372年),徐达、冯胜等率军,追击元朝残余势力。明军在定西消灭了王保保的主力后。为过河追击元军残余,守御指挥佥事赵祥在兰州城西七里的地方修建了一座浮桥。冯胜收复河西走廊后,这座浮桥也失去了它的军事价值。

随着明王朝的经营,西北地区的人口经济逐步开始恢复,对于交通的需求也是日益增大。出于向河西走廊运送各种物资的需要,兰州黄河段的教场河、岸门口、空心墩等渡口也陆续开通。然而要供应数万大军的粮草,仅仅依靠渡口是不行的,必须要建桥,才能满足军事运输的需要。

     洪武八年,卫国公邓愈将浮桥移到城西十里的地方。到了洪武十七年,兰州卫指挥检事杨廉将黄河浮桥移到了兰州城北的白塔山下边,也就今天他们看到的中山桥附近。黄河浮桥人们正式取名为“镇远桥”,号称“天下第一桥”。

       关于黄河浮桥的修建,还有一段民间故事。明初,朱元璋派卫国公邓愈统帅大军,攻打元将王保保。邓愈率军攻占兰州,却被黄河拦住了去路。军情紧急,邓愈苦思冥想也找不到过河的办法。一天三更天,他睡不着觉,到黄河边看看。这时,他忽然发现黄河上漂着24只木船,将军来了灵感,将这24只船连起来不就成了浮桥?将军自言自语说:“不知这船是哪里来的,能否借他一用?”谁知黄河中却传来了说话声:“三更借,五更还。”于是,邓愈就命人按照大船的分布方向,在两岸铸造了将军柱,拉了铁链,架设好了浮桥。但三更借五更还,这点时间如何够大军渡河呢? 

      其实,镇远浮桥的架设非常艰辛,首先人们在黄河两岸浇铸重达万斤铁柱四个,设置巨大木柱子45个,120丈长的铁链两根。这样做的目的是为增加浮桥的稳固性。

       浮桥一般是冰解后架设。一次,动用的人力达数百,这些人按照分工,或在船上,或者在岸上。人们先用木船拉着绳索,顺流而下,到了预定的位置时,将船上所装载的装满石子的大筐,投入河中,稳住船身,把船系在铁链上。这样,依次将木船系住,木船数量最初25只,后来有所变化,大体在22只左右。然后铺上木板就行了。

      浮桥的管理,最初是专有兰州同知管理,后来归皋兰县主簿管理。设立12名水伕组成的巡查队,负责浮桥的安全。

中山桥,德国技术修桥采用沉箱法

       如今中山桥是兰州的地标性建筑。它的修建也是一个巨大挑战。绝大部分修建材料从德国走海运到天津,再由甘肃洋务总局从天津转运至兰州。万里转运,在当时就是数一数二的工程。

       修桥的技术难度就更不用说了。当时,建桥的工程师是美国人满宝本和德国人德罗;施工负责人为天津人刘永起。施工人员以德商聘来的69名洋工华匠为主,历时3年建成,造价白银三十万六千余两,有“天下黄河第一桥”之称。

      黄河铁桥修建中难度最大的无疑就是桥墩的施工,那么在百年前条件下,桥墩是如何修建在黄河中的?黄河桥墩的施工用了沉箱法。什么是沉箱法呢?就是用巨大的木料做成厚重的四方框,方框中间灌入泥沙之类的,然后将方框逐个沉入水中,依次排列起来,直到露出水面,出水面后用“吸水龙(水泵)”把水抽干,再把方框间的缝隙堵死,然后在方框内挖基础,挖好后,再安置钢骨,灌入水泥,最后放入铁船(装满水泥基础)铁桥基础就是这样做成的。

    有一张照片见证那段历史。它是芬兰人马达汉1908年1月29日拍摄的。这个马达汉后来担任过芬兰总统,那时芬兰处于俄国的统治之下,马达汉是以俄国军官的身份来甘肃“考察”的。

兰青铁路桥,挑战黄河修桥的极限

        上世纪五十年代,天兰铁路的修通,推开了甘肃工业化的大门。随着汽笛的鸣响,大批国家重点建设项目急需的物资,也源源不断进入兰州。与之相伴的,是来自全国各地的建设者,以及他们带来的新技术、新观念、新时尚。

     天兰铁路修通后,铁路继续往西延伸,兰新、兰青铁路也陆续建成。兰青铁路,起自兰州河口南站,向西延伸,然后横跨黄河,多次越湟水,抵达青海西宁,后来又延伸到格尔木。这条铁路是在国家二五计划时期修建的。它也是铁路通到兰州后,从兰州向西延伸的兰新铁路之外的又一条铁路干线,和兰新、兰青、包兰铁路,构成了西北铁路网骨架。时至今日,它们依旧发挥着非常重要的作用。

      然而,修路并不是件容易的事。尤其要跨越水深10米的黄河,的确不易。兰青铁路从兰新铁路的河口南站出发,沿着黄河到达家川,然后经过青石关、若连村、平安村、虎头崖等地方,还要经过八盘峡、老鸦峡、大峡、小峡等地势险要的峡谷区。

    从河口到西宁,黄河、大通河、湟水是绕不过去的。最大的挑战自然就是黄河大桥。其他的进入青海的门户——大通河大桥,也是挑战。而铁路要顺利抵达西宁,还要在湟水上修建八座桥梁。这些都是重点工程,是铁路能否按时通车的关键。

    兰青铁路河西段全长157公里,工期要求在不到两年的时间内就要通车,必须要抢工期;难题是铁路要过黄河,就必须在汛期施工,这是非常大的挑战。那时的黄河不像现在,上游有几个大型水电站,可以调节洪峰。此时,刘家峡水电站还没有修好,夏天黄河中水势汹涌,要在这样的条件下架桥,不仅要有勇气,更要有技术和设备。显然,当时只具备了勇气。

      不过,在那时的大环境下,工期只能提前,不能推后。咋办?多次争论后,干部和技术人员想出了一个办法,就是在充分利用洪水的间隙,西北地区的河流流量流速受降水影响波动大的特点,集中各路的精兵强将,避开大雨天突击施工。这样,尽最大可能避开了洪峰给施工带来的不便。

     施工队伍前期做了充分的准备,甚至从三四十公里外的施工点上调来一批精兵强将。那时,车辆少,人员进入工地,只能徒步。从技术上说,也有许多难题要攻克。这不,施工不久就遇到麻烦。

     修建大桥,说难不难,说易也不易。最为关键的是如何在河水中下入沉箱,制作沉井。所谓的沉井,就是将沉箱一层层摞起来,在河流中构成一个井,再抽干沉箱内的水,堵塞缝隙,就可以施工了。这个原理说起来简单,但真正干起来,却并不容易。这不,在修建黄河大桥五六号桥墩时,就遇到了麻烦。黄河水深10米,流速也很快。在这样的水文环境下,再加之施工队伍比较年轻,遇到这样的问题怎么办?

    现在,这些事情似乎是技术人员和工程师的事。在过去可不一样,讲究群策群力,为了解决这个问题,工程技术人员和工人师傅集中起来,在黄河边开了个“诸葛亮”会。这个会一开,呵,真有效果!人们琢磨了一个办法,采用了一种水下封闭压浆防水法,有效地解决了沉箱渗水的问题。原先要15台水泵排水,现在只要一台小水泵就够了。这会开得真值。

    就这样施工人员克服了重重难题,最后提前完工。这座黄河大桥前后花了一年时间,汛期施工占了四分之一的时间。有人测算过,如果按照避开汛期洪峰的办法施工,工期要整整延后一年时间。  

     “要想富,先修路”,这是个早已深入人心的观点了。现代化的铁路,不仅代表着物资的运输便捷,人员往来的便利,更是将新观念、新思维带给人们。

   

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