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在17年的时间里,设计了总造价200多亿元的大桥,几乎每座桥都开创了我国桥梁建造史上的奇迹,林元培无愧为中国的桥梁大师
自1988年12月15日开工的上海南浦大桥,到2005年5月25日全线贯通的东海大桥,林元培在17年的时间里设计了造价200多亿元的桥,几乎每座桥都开创了我国桥梁建造史上的奇迹。
林元培祖籍福建莆田,1936年出生于上海,五十年代中期从上海土木工程学校毕业之后就进入上海市政工程设计研究院从事桥梁设计研究工作,1984年升任该研究院第二任总工。
作为桥梁工程师的天然欲望,林元培和他的前辈人——上世纪二三十年代从美国留学回来,后任上海市政研究院第一任桥梁总工的刘作霖一直想在黄浦江上建桥。然而那时浦东还是农村,市政府并没有在此建桥的规划,但这并没有妨碍林元培等桥梁工程师早期对在黄浦江上建桥的研究兴趣。
1955年瑞典建成了主跨183米的世界上第一座现代化斜拉桥斯特罗姆宋特桥之后,斜拉桥以其良好的结构稳定性和造型美观、防洪通航性能好等优点得以迅速发展。相比技术成熟的悬索桥,斜拉桥也一直代表着世界上先进的建桥技术。
上世纪六七十年代,林元培就曾设想,如果未来要在黄浦江上建桥,当然要采用斜拉桥的模式。不过那时中国在这个领域还是空白,国外的技术也都对外封锁,林元培们只能从国外的杂志上找到几张斜拉桥的黑白照片,至于其中的受力原理和设计技巧,他们只能在一点一滴的试验过程中慢慢摸索。
厚积薄发
林元培17年内在我国斜拉桥历史上屡创奇迹,其实得益于之前数十年的厚积薄发。
从1970年代起,林元培所在的上海市政工程设计研究院就开始试验做斜拉桥。1977年,跨径200米的斜拉桥上海泖江大桥首次获得成功,成为中国真正意义上的大跨径斜拉桥,在我国桥梁史上有重大历史意义。
1984年,上海新客站开建时,总规划图中需要在恒丰北路修建一座跨铁路桥梁,作为该工程的设计师,林元培将斜拉桥技术应用其中,建成了151米的单塔单索面斜拉桥。这座立交桥在桥梁史上本无独特之出,但林元培在该工程中所采用的防沉降技术却是他之后设计南浦大桥时的一个关键。该桥桥下铁路净空为6.2米,而上海天然的冲积平原导致地质结构松散,极易产生桥面因受大负荷而沉降,进而影响桥下火车的通行。为解决这一难题,林元培经研究后决定,将钢柱打入地下70米的地下持力层。这一解决方案在后来的多座大桥设计中被广泛应用。
为林元培在黄浦江上大建飞虹做技术准备的还有1985年开工的重庆嘉陵江石门大桥。该桥是主桥最大跨为230米的单索面独塔斜拉桥,创造了我国当时单索面独塔斜拉桥的跨径之最。
既然单塔能做230米,那双塔岂不是可以做四百多米?1988年圣诞节石门大桥刚刚竣工,立跨423米的双塔大跨径叠合梁斜拉桥——南浦大桥也正式开工。
在南浦大桥设计之初,林元培曾想借鉴世界第一叠合梁斜拉桥——主跨度为465米的加拿大安娜西斯桥的设计经验,然而实地考察之后发现,这座世界第一桥的设计其实有重大缺陷,桥面上已然出现了百余道结构性裂缝,这对混凝土包裹下的核心钢构件来说是致命伤害。林元培仔细勘查和研究后提出了4种解决桥梁裂缝难题的方法,并将其应用到了南浦大桥的设计当中。令林元培欣慰的是,通车近16年,南浦大桥未曾出现一条结构性裂缝。
代表作
上世纪八十年代,中国迎来了改革开放的大好形势,上海市政府开始了一个宏伟计划,于是黄浦江上一座又一座大桥被规划,而每一座桥都是林元培挑大梁做设计。其中杨浦大桥、卢浦大桥和东海大桥堪称林元培的代表作。
杨浦大桥是南浦大桥之后建于上海市区黄浦江上的第二座大桥,位于杨浦区宁国路地区,是市区内跨越黄浦江、连接浦西老市区与浦东开发区的重要通道。该桥全长7658米,主桥为双塔双索面钢筋混凝土和钢叠合梁斜拉桥结构,跨径602米。1993年建成时一度成为全球斜拉桥跨径长度之冠,即使到现在,依旧在世界斜拉桥跨径排名中列第六位。
2003年6月底建成通车的卢浦大桥则有“世界第一拱”之称。作为世界上跨径最大的拱形桥,550米的卢浦大桥比排名第二的美国西弗吉尼亚大桥还长出32米。卢浦大桥也是世界上首座采用箱型拱结构的特大型拱桥,主拱截面9米高、5米宽,可通过5万吨级的轮船。主桥建造中集斜拉桥、拱桥、悬索桥3种不同类型桥梁施工工艺于一身,是世界上单座桥梁建造中采用施工工艺最多也最为复杂的一座桥。
从江河跨向大海,32.5公里长的东海大桥又打破了我国桥梁建造史上的新纪录。2002年6月26日开工建设的东海大桥,起始于上海南汇区芦潮港,北与沪芦高速公路相连,南跨杭州湾北部海域,直达浙江嵊泗县小洋山岛,是上海国际航运中心深水港工程中的一个重要的配套工程。当时为了配合洋山港的建设,32公里的东海大桥只有三年半的施工期,加上第一次在海上作业,施工环境恶劣,桥的建设规模巨大,林元培采取了先做施工设计后作结构方案设计的独特方案。
年已七旬的林元培被建设部首批授予“中国工程设计大师”称号,去年当选为中国工程院院士。回顾自己职业生涯中亲手设计的数十座具有历史性意义的大桥,他谦虚地说,相比刘作霖前辈,我只是赶上了我国建设高峰的好机会而已。
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