1968年的技術創新，21世紀的修理重點，南京長江大橋的設計有問題嗎？_風聞

南京長江大橋修理工作即將結束，將於通車50週年重新開放。本次修理，最主要的一項就是引橋的雙曲拱修復：

優美的雙曲拱橋是南京長江大橋南引橋的重要組成部分，也是20世紀60年代初我國人民智慧的結晶。這種橋樑結構具有節省材料、造價低廉、施工簡便、造型美觀等特點，很好地克服了當時鋼材和設備短缺的侷限。但隨着雙曲拱橋服役期的增長，在交通量劇增、自然侵蝕、材料老化等多種因素影響下，結構出現不同程度病害，存在嚴重安全隱患，急需進行加固維修。 

南京長江大橋是不可移動的文物。雙曲拱橋維修，既要在外觀上維持原有風貌，在結構上保持既有體系，又要增加拱橋的承載力。經過反覆討論後，我們決定採用自密實混凝土的結構加固方式來進行主拱肋的加固。這種混凝土在自身重力作用下，能夠流動、密實，不需要附加振動，在增大拱肋截面加大拱橋承載力的同時，對文物本體干預最小。另外，加固還需將拱上的原有填料拆除，換上新的填充料。 

http://www.njdaily.cn/2018/1210/1741144.shtml

50年後的主要缺陷，50年前曾是了不起的發明創造，我幼年讀的《十萬個為什麼》，還專門就此向兒童科普：

當年的科普水平相當不低，但考慮到成書年代，技術問題和意識形態宣傳混在一起，以至於影響了閲讀。作為一名曾經的路橋工程師，下面是我純粹的技術科普：

首先，為什麼矛盾體現為雙曲拱和高填土二選一？因為否定全鋼樑方案是基本國情。

從照片中可以看到，主橋是全鋼樑桁架橋，但引橋部分是鋼筋混凝土橋。1966年中國還是個半工業國，鋼材是最緊缺的資源。主橋要考慮通航，所以咬牙擠出鋼材修了鋼桁架，引橋不需要考慮太多的橋下交通，肯定不會用全鋼結構。

接下來就是鋼筋混凝土橋和堆土方案的比較了。顯然，用填土代替引橋最省鋼材，鋼筋混凝土用鋼程度中等。但正如這個文章所説，堆土不能直上直下，為了穩定必須放很寬的邊坡，在長江邊上佔大量土地，阻礙橋下交通。而且土路基比較鬆軟，在含水量較高的情況下容易出現起伏，路面破壞比較嚴重，浪費瀝青。（中國很缺好瀝青，往往需要進口）

從工期來説，高坡土路基自重不可忽略，一旦堆出幾十米高的土埂，無論是下面的地基還是土路基本身，都會緩慢變形。所以往往要等到變形完畢才能施工，拖長工期。在多雨的江南，還要考慮邊坡防水問題。

武漢長江大橋的橋頭填土，是經過檢驗的保守方案。如果從公路橋開始放坡，佔地更多。

這個時候，半土半洋的解決方案出來了：雙曲拱。

1964年4月17日，一座造型別致的橋樑在無錫東亭誕生了，這是無錫縣交通局橋樑工程隊發明創造的。這種橋吸收了我國古代石拱橋的優點，將承重受力部分結構做成橫向與縱向都用拱形曲線，類似自行車擋泥板。東亭橋是我國第一座雙曲拱橋，後在全國各地推廣。1973年，上海科教電影廠製成《雙曲拱橋》專題片，1978年郵電部特種郵票中有一枚是雙曲拱橋。

為什麼要做雙曲拱呢？因為這種結構能在橋身中儘量減少拉力。

所謂雙曲拱，就是沿着橋樑的縱向有彎曲，在橫向再彎一下，儘量讓整個梁都處於壓力區。一般來説，在鋼筋混凝土內部，鋼筋是用來承受拉力的，混凝土用來承壓。減少了受拉區，就可以少用鋼筋。所以雙曲拱也能大幅減少鋼筋混凝土的鋼筋使用，最後用鋼量並不明顯超出填土方案。

雙曲拱橋腹部實拍，可見主樑在縱向彎曲的同時，橫向也被分割為多個拱。

但部分工程師並不信任這種1964年才發明的因陋就簡的技術，更願意採用武漢長江大橋採用的橋頭土邊坡，因為雙曲拱技術有天生的缺陷——抗衝擊能力差，不耐用，會比其他部分提前損壞。近年的檢修也證明了他們的判斷：

等緯三路隧道通車之後 南京長江大橋擬封閉一年大修

南京長江大橋富有中國風情的“雙孔雙曲拱橋”，一直以來被視為大橋的一大特色，但目前這部分病害嚴重，“若是超大型的超重貨車軋上去，就可能會壓塌。”有專業人士對記者説。南京長江大橋引橋的雙曲拱梁部分必須對橋樑結構進行調整，減輕對梁體的壓力。從目前的研究方案看，這次大修可能需要一年左右時間。

http://news.ifeng.com/a/20150818/44454102_0.shtml

長江大橋大修

大橋的引橋很有特色，一部分是T形梁橋，健康狀況相對較好，還可以用，只要將有病害的部分修補好即可；還有一部分是雙曲拱梁橋。這富有中國風情的“雙孔雙曲拱橋”，一直以來被視為南京長江大橋的一大特色，但目前這部分的狀況很糟糕，“雙曲拱橋遭遇的破壞是脆性破壞……幾十年也到壽命了。”有關人士告訴記者，根據方案，雙曲拱梁部分的橋面需要全部換掉，並對橋樑結構做調整，重修之後，梁與橋面共同受力，減輕對梁體的壓力。

http://www.chinabridge.org.cn/portal.php?mod=view&aid=1589

但這並不能説明當年的決策錯了。因為從南京的發展來看，如果當年採取了堆土方案，早晚也是要換成橋樑的。因為沿江地帶早已是繁華市區，既不能容忍土坡佔這麼多的面積，也不能容忍土埂阻隔交通。既然當年缺鋼筋，日後也不想多佔地，這個雙曲拱算是一種不錯的妥協，符合中國工業社會的發展趨勢——如果你相信中國工業會高速發展，到了鋼材產量幾億噸的年代，更換雙曲拱的成本相對就可以忽略；如果你相信中國城市會高速發展，就不該在南京橋頭設置巨大的土坡。

打個比方，全鋼結構的主橋就像皮大衣，鋼筋混凝土橋算棉衣，填土算單衣，這雙曲拱就是一件自己織的毛衣。在穿不起皮大衣的時候，有人建議咬牙買貴一點的棉衣，有人説單衣湊合一下，還有人説不如自己打一件薄毛衣，雖然不是特別耐用，但過幾年條件好了可以改善，眼下也能穿上毛衣出門乾點活提高發展速度。如果你對家庭的經濟前景有信心，毛衣就是一個不錯的選擇。

總而言之，問題中那個貼圖的確過多地強調了意識形態矛盾，但也有一定的道理。雙曲拱作為60年代中國“土”工程師的成果，體現了新中國年輕技術人員的創造力和實踐水平。部分工程師照搬別國經驗，在貪大求洋和極端保守之間變幻，不願研究現實國情，做出合理的妥協，的確應該受到批判，而且批判可以超出純技術問題的範疇，只是不該上綱上線到這個程度。