春后雨前的博客

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金桥越洋万里行

(2022-10-25 08:44:04) 下一个

2020年3月瑞典电视台的一大新闻是连接首都斯德哥尔摩老城和南城的Slussen大桥的到来,因大桥整体散发出金属的光泽,也被媒体和民众称为"金桥" (Guldbron)。瑞典第三大湖梅拉伦 (Mälaren) 流经斯德哥尔摩市区,在市中心与波罗的海汇合。Slussen是湖海交汇处的一个历史船闸,也是斯德哥尔摩水陆交通核心的汇合点,每天大约有48万人经过这里。2016年开启了为期九年的"新Slussen"建设项目,重新规划和改善Slussen地区的人文和交通环境,新Slussen大桥是重点工程之一,建成后将代替原来的旧桥,成为集地铁、公路、单车和步道于一体的交通主桥。经过五年多的设计、招标、制造、运输、安装,大桥于近日完工。2020年10月25日中午12点,瑞典国王Carl XVI Gustav率女儿Victoria公主和外孙女Estelle公主两代王储为大桥剪彩,翌日正式通车。

整个斯德哥尔摩分布在波罗的海之滨的14座岛屿和一个半岛上,70余座桥梁将这些岛屿联为一体,中世纪老城素有"桥间之城"的美誉。Slussen地区是斯德哥尔摩中心最重要的十字路口,早在维京时代就是湖海之间唯一的通航小道。这里有瑞典最早建造的船闸,成为从梅拉伦湖进入波罗的海的交通要塞和海关,迄今已有378年历史,每个世纪重建一次。Slussen见证了斯德哥尔摩这座"北欧之都"的历史发展,积累了厚重的文化底蕴。17世纪瑞典成为欧洲强国,1634年在斯德哥尔摩建都。当年瑞典的铁矿石出口量占世界总量的40%,所有运输船只都必须通过梅拉伦湖,到达斯德哥尔摩重新装载。

17世纪瑞典王国政府从荷兰请来工匠,建造木制Slussen船闸 (上图,图片上南下北),于1642年落成并以时年16岁的Kristina女王命名。18世纪斯德哥尔摩发展成为一座繁华的商业都市,水上航运交通十分繁忙,1744-1755年间,有"瑞典力学之父"称号的大发明家Christopher Polhem将船闸加高加宽加深,建造了第二代Slussen船闸 (左下图)。随着19世纪工业化时代的到来,1846-1850年间,瑞典运河航运和铁路工程的先驱、土木工程师Nils Ericson又在Slussen建造了石制船闸 (中下图),这两代船闸分别以建造者命名。19世纪末期汽车的发明将人类社会带入新世纪,最近一次Slussen船闸的改造 (右下图) 是在1931-1935年间完成的,以当今贝尔纳多特王朝的开创者Karl XIV Johan国王命名。

正在施工中的第五代"新Slussen"尚未正式命名,建成后将以崭新的面貌出现,成为公共交通枢纽及人们愉悦而开放的聚会场所。新Slussen大桥由英国著名福斯特建筑事务所 (Foster and Partners) 的首席建筑师Spencer de Gray设计,这座大桥的主要承包商是总部位于斯德哥尔摩的跨国建筑公司Skanska公司,包括桥梁的规划、设计、制造、交付和组装,2017年对国际公开招标。Slussen大桥是桥隧结合的变截面钢箱梁巨型桥梁,对材料和工艺的要求很高,在桥面中间位置设置了一条下穿线路,桥身长140米、宽45米、中心部分最大跨度58米。由于老城和南城两岸高度不同,大桥高度在1-7米之间变化。大桥有3条行车道,重3400吨,设计桥龄为120年。

在Slussen建造一座钢桥而不是混凝土桥有很多原因,由于混凝土桥梁更重,因此需要打更多桥桩,而且很难达到桥的自由高度和开放空间的要求。钢桥则更适合大跨度桥梁,其结构新颖,桥身富有现代感,并且与周边老城和南城的历史建筑融为一体,成为大自然的组成部分。Skanska公司在投标之前充分考察和评估了制造商的资质,包括公司的制造能力、生产装备、产品标准、工作环境和道德规范等,向两个欧洲公司和一个中国公司提交了标书。 其中一家价格相对便宜的欧洲制造商因重组和破产退出,另一家的制造和运输价格均比中国制造商高得多,最终中铁山桥集团公司CRSBG竞标成功,与Skanska签订了该项目钢结构制造供货合同。

中铁山桥是全球最大的桥梁制造商之一,拥有适应建筑规模的现代化生产设施,具备良好的业绩和齐全的资质证明,符合关于环境的SS-EN 1090-1认证管理系统,能够严格按照标准一站式制造交付,价格优势当然也是一个重要因素。自从2007年承接挪威尼德河公路桥项目以来,中铁山桥对接国际钢桥制造标准,加强技术引进和自主研发,钢箱梁制造实现了自动化,海外业务逐渐向市场化、专业化、高端化发展。Slussen大桥是中铁山桥承建的欧洲国家又一地标性建筑,也是该公司在欧洲市场的第九个钢桥项目,图为大桥的设计图纸。

2018年3月至2019年9月间,Slussen大桥主体由中铁山桥在河北省山海关市和广东省中山市建造和安装,共分为三个阶段。第一阶段的版单元制造是对面板进行切割及机器焊接,在中铁山桥山海关桥梁分公司完成。第二阶段的节段制造和桥梁拼装,在位于中山市的中铁山桥南方装备分公司完成。第三阶段的桥梁装船采用两台2000吨龙门吊,将桥体装载在两个驳船上。中铁山桥利用现有厂房设备,不断优化工艺方案,先后克服了箱梁体量巨大、梁段翻身难度大、涂装要求标准高、不锈钢焊接和整体转运难,以及远洋运输等诸多困难,高质量地按期交付产品。

这项工程创下中铁山桥历史上三个"第一":第一个瑞典市场的钢桥项目,第一次制造桥隧一体的半穿式桥梁结构,第一次整体运输、整桥交货的海外项目。对于中瑞双方来说,协调与合作是最大的挑战之一,涉及到长途距离、语言障碍,以及传统上的不同工作方式和企业文化等方方面面。在大桥建造过程中,Skanska公司的项目经理多次前往山桥实地考察,取得了新鲜的经验,进行了良好的沟通。Slussen大桥主体建成后,采用"半潜式"远洋运输方式,将"驳船+大桥"作为整体装载在半潜式轮船振华33号上。这艘轮船是针对海上工业运输 (如大型石油平台) 的需要而开发设计的,货舱甲板面积约为185米x 43米,船上的各个压载舱可不均匀地泵送以平衡负载。

振华33号从中山港启航,经过印度洋南部、苏伊士运河、地中海、英吉利海峡、波罗的海,长途跋涉70多天,行程20333公里,于2020年3月11日14:00抵达斯德哥尔摩市中心水域,是有史以来通过斯德哥尔摩入口最宽的船只。自从金桥踏上旅途后就成为"网红",受到媒体和公众的高度关注,成千上万人的目光一路跟随它,在风雨如磐的海洋中航行。然而最复杂的并非大桥的尺寸,而是精确到毫米级的桥体细部设计。到达目的地之后轮船分两步下潜,驳船拖载桥体至桥位,通过潮汐涨落和驳船加压注水,使用大型杠杆块和绞盘将桥体安置在已经建好的混凝土桥桩上,最后使用机械和液压工具精准安装到最终计划的位置。四幅图片中的下方二图为笔者所摄。

中铁山桥是中国历史上第一家造桥厂,其前身是成立于1894年的北洋官铁路局山海关工厂。1891年,清政府直隶总督李鸿章在山海关设立北洋官铁路局并兼任督办,将唐胥铁路向东展筑至山海关。一年后在这条铁路线上,"中国铁路之父"詹天佑主持架设了中国第一座铁路钢梁桥——滦河大桥。为了工程需要,1893年北洋官铁路局在山海关城南设立了锻造铁工务用品工厂,以手工和半流动式作业为主,生产简单的铁路工务用品和桥梁配件。1894年大桥建成后,为修建滦河大桥招收的300工匠面临遣散,李鸿章上奏朝廷拨请白银48万两,将工匠们并入铁工厂,正式组建了北洋官铁路局山海关造桥厂,以"师夷长技以自强"为使命,开启中国桥梁的百年征程。

1896年春天,原本负责在关外修筑铁路的詹天佑,一度奉调到山海关筹办北洋铁路官学堂事宜,这也是清政府创办的近代中国第一所高等铁路学堂,即唐山交大的前身。在山海关办学的主要原因之一就是那里近山沿海,有机器厂、造桥厂,适于野外工作和学生实习,直到1960年代,山桥都是唐山交大的教学科研基地。作为中国首位铁路总工程师,詹天佑1905年开始主持修建京张铁路。这条铁路勘测设计及施工中的技术骨干主要是这所学堂的毕业生,唐交毕业生也是山桥的中坚力量。1905-1909年间,京张铁路全线的121座钢桥均为山桥修造,部分道岔也由山桥生产。

1934年国民政府交通部编著的《交通史路政编》一书中详细记载了山桥建厂之初的情形:"工厂仅有厂长办公室两间,库房一所,工房仅有桥梁房、机器房、配机房、翻砂房、木样房、油漆房等共八所,全厂占地135亩,位置于山海关车站之西、铁路之南,内铺岔道长2英里,......。" 詹天佑和那一代中国桥梁人所代表的精神,仍时常会被山桥人提起,自立自强的天佑精神早已深深融入他们的血脉。山桥至今已累计制造各种类型桥梁3100余座,先后建造了包括武汉大桥和南京大桥在内的33座跨长江大桥、19座跨黄河大桥和12座跨海大桥,在中国造桥史上书写了浓墨重彩的一笔。图片为清末、民初、民国中期及新中国不同时期的山桥铭牌,并展示了山桥厂名的历史变迁。

自古以来,山海关以万里长城第一关闻名天下,19世纪末又成为中国近代工业、特别是路桥工业的发祥地之一。19世纪也是瑞典的工业化时期,Nils Ericson主持建造了第三代Slussen船闸和瑞典最早的铁路网。Slussen大桥总包方Skanska公司的前身是成立于1887年的Skånska水泥铸造厂,比山桥早七年。1902年,该厂在瑞典最早使用钢筋混凝土,后来发展成为世界上最大的建筑和土木工程公司之一。一百多年之后,两家世纪老厂因新Slussen大桥结缘,Nils Ericson和詹天佑这两位各自国家路桥事业的开创者,也因此产生了某种关联。瑞典国王在剪彩仪式的讲话中说:1935年10月15日,他的祖父——时任国王Gustav V带领儿孙,即现任国王的祖父和父亲,主持了上一代Slussen大桥的剪彩仪式;而85年零十天后,他又带领女儿和外孙女为新大桥剪彩。

笔者在唐山交大校园中长大,从小耳闻目睹前辈学人逢山开路、遇水架桥、四海为家、殚精竭力的各种故事。如今在异国他乡看到这座来自万里之遥的金桥,竟产生了一种久别重逢、"他乡遇故知"的感觉。在病毒肆虐、社会撕裂的庚子年,世界被隔绝成了一个个孤岛,金桥就像一道温暖人心的彩虹。正是:金桥越洋万里行,天下有道津梁通。顺便提一下,2019年底中铁隧道集团有限公司首次以独立承包商的身份,成功中标斯德哥尔摩三条地铁延长线的工作隧道项目,并按照欧盟标准和规范与斯德哥尔摩市议会签署了商业合同。这一工程已于2020年初正式启动,右下图是其中一个隧道口并与金桥同框,为笔者所摄。本文图片除特别申明外,均来自网络。

【注】本文被《唐院春秋》公众号推出

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