时机终于在20世纪80年代中期成熟:亚洲开发银行愿意贷款,市政工程设计研究院有能力担任主体设计。
上海市政府在落实了这两个关键问题后,果断拍板:造桥!
设计大桥的重任,落在了我国著名的桥梁专家、市政工程设计研究院总工程师的肩上。从上世纪70年代起,斜拉桥就被广泛用于国际公路桥梁的建造中,但由于这种设计计算极为复杂,还有对建桥材料选择的苛刻,让人望而却步。具有丰富斜拉桥设计建造经验的总工程师则认为,它应该是跨越黄浦江的最佳桥型。
在克服了重重困难后,91年12月1日,上海市区第一座跨越黄浦江的大桥——浦南大桥建成通车。在建造浦南大桥的同时,国家批复同意建设宁浦大桥。
王建东知道,老早子浦杨大桥在设计上,有3种方案可供选择。
第一个是照搬浦南大桥跨度423米的设计,这是一个现成的方案,但一个桥墩势必将落在黄浦江中;第二个方案是将一个桥墩紧靠在岸边放置,跨度为580米,但岸边地基情况复杂;第三个方案是两个桥墩都立在岸上,跨度为602米,这将是当时世界第一跨度。
当时,大桥建设面临的选择是:要么单纯求稳,采用第一种方案;但桥墩在江中容易发生船撞事故;要么争创一流,但要承担巨大的风险。
最后,总工程师说:“我下了决心,要么不造,要造就造最好的桥。”最终,大桥建设选择了风险较大,但最为合理的602米造桥方案。
浦杨大桥主跨为602米,比浦南大桥一下子长出了179米,量变引起了质变,桥梁设计首要的问题是计算出桥梁的内力,而古典的桥梁理论在浦杨大桥面前已显得无能为力了。
凭借丰富的实践经验和深厚的理论功底,总工程师创造性地提出了一个全新的理论——适用于一切空间结构而不只囿于桥梁的“空间结构稳定理论”,并以此来建造这座斜拉桥。
另外,浦杨大桥与浦南大桥在上塔柱上有一个最大的区别,浦南大桥采用钢梁使塔柱二边斜拉索力对称平衡,而浦杨大桥拉索数量大,受高度的限制,拉索锚固不能采用钢梁,要塔柱结构本身平衡,由于斜拉索张力极大,上塔柱混凝土壁要承受巨大拉应力,所以必须采用预应力。
为了使预应力能二侧平衡,设计最初采用小圆弧弯筋,通过实物定尺模试验,改进为基本上直筋布置,另外通过定尺试验得到工艺参数,并研究成套的精确断料整齐编索、专用锚板及埋管后穿索张拉等工艺,使斜拉索锚固区预应力施工大道预期要求,闯过了浦杨大桥设计施工的一大难题。
还有,浦杨大桥不仅在跨度上创造了世界第一,在桥梁理论的实践中也有着许多“第一”的尝试:斜拉索从平面布置改成空间索面布置后的复杂计算;锚箱因钢梁断面改变而作的全新设计;塔形由南浦大桥的H形改为多角钻石形后对拉索上端锚固方式采取的全新构思,等等。
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