一
2022年10月28日上午9点过,备受关注的红岩村嘉陵江大桥即将通车,我特地一早赶过来看望她。临近开通之前,我独自一人走在空旷、安静的桥面上,我就是要沿着这熟悉的桥面再来回走一遍,再一次近距离地看看她。大约再过不到1个小时,这里将会车来车往,川流不息。
沿着725米长的红岩村嘉陵江大桥来回走一遍大约不需要超过15分钟,而我与这座桥,从设计到建成,历经十载,伴随我从而立之初走进了不惑之年。此时此刻,许多往事的情景如电影回放的画面,再次浮现在我眼前。
成长在山水之城重庆的我,从小就对桥有一种特别的感情。教科书里关于茅以升先生“挥泪炸桥,立志复桥”的故事我读过很多遍,被他“立强国之志,建强国之桥”的家国情怀和爱国精神深深感染,也为新中国成立之初在艰苦卓绝条件下建设的“万里长江第一桥”——武汉长江大桥和“跨越天堑的中国符号”——南京长江大桥中许多动人故事而震撼。
在高考填报志愿的时候,我的第一志愿选报了土木工程专业,励志成为一名造桥工程师,期望将来能在祖国的青山碧水间架起一道道飞虹。
2003年,我大学毕业,恰好迎来交通基础设施建设大发展之时,刚参加工作的我就有幸跟随前辈参与菜园坝长江大桥设计,并在此后的职业生涯中幸运地师从国际桥梁设计大师邓文中先生,一直投身并专注于桥梁设计事业。
▲开展设计之前对红岩村嘉陵江大桥踏勘时的现场状况
重庆这座著名的山水历史文化名城向来以地势险峻、坡陡路急闻名,江河山川给人们的出行带来了阻碍。城市要发展,那就必须逢山开路、遇水架桥。2011年盛夏,作为中心城区骨架路网快速路三纵线和轨道交通5号线共同跨越嘉陵江的控制性节点——红岩村嘉陵江大桥桥隧工程启动设计,我成为项目组一员开始参与大桥的方案设计。
设计之前,需要实地踏勘桥位现场,我们冒酷暑、顶烈日,用脚步丈量虎头岩的陡崖;结合建设条件,讨论分析影响大桥设计的控制因素。综合考虑地形限制、通航要求、技术条件、经济性能、景观风貌等因素,经多方案研究比选和论证,我们提出红岩村嘉陵江大桥采用高低塔双索面双层桥面斜拉桥方案。因为这是技术相对最合理,工程造价相对最经济,与城市空间环境相对最协调的方案。另外,根据该桥桥面宽、荷载重的特点,我们选用了受力最合理、竖向荷载传递最直接、施工最便捷的门型桥塔。
▲方案设计过程中对红岩村嘉陵江大桥开展的多个桥型方案研究比选
二
随着时代发展和社会进步,现代城市桥梁建设已不再纯粹以满足连通彼岸的交通通行功能为目的。城市跨江桥梁以其巨大的体量、特殊的空间形式和存在时间的长久性创造或改变着区域空间环境,并对城市功能、城市景观的塑造和居民出行活动产生巨大的影响。
把城市跨江桥梁建造得既满足交通通行需求又兼具文化象征意义和艺术审美价值,已经是当下城市建设的要求。由于该桥紧临对中国革命有特殊贡献并享誉海内外的红岩村,因此大桥的美学设计和文化立意必须要与区域场所精神相契合。
▲在确定高低塔斜拉桥桥型后开展多个桥塔造型方案的研究比选
有别于其他单纯从形式出发的造型艺术,城市跨江桥梁耗资巨大,应以功能、结构为主导,保证受力状态最优、结构安全耐久的前提下,立足于合理可行的结构进行艺术创作。
在已确定高低塔斜拉桥桥型布置和门型桥塔的基本框架下,如何在虎头岩下、嘉陵江畔以“红岩华门”为设计主题铸一座丰碑,传承和弘扬历久弥新、光耀千秋的红岩精神?
我研读了大量有关红岩文化的史料,也参观了红岩革命纪念馆和中共中央南方局旧址。在真切感受到老一辈无产阶级革命家、共产党人和革命志士坚如磐石的理想信念、和衷共济的爱国情怀、艰苦卓绝的凛然斗志、百折不挠的浩然正气之后;在充分学习领会和长时间深度思考之后,创作的灵感突然在我脑海中如光芒般地涌现——大桥本身就是力与美的最典型体现,我们可以通过力和线条筑“形”,从红岩精神中寻“意”,透过力与形的对抗再与意的交融进行艺术创作,实现力形融合、形意相通;我们可以利用简练、刚直、坚硬的竖向线条来塑造桥塔的外观造型,去刻画革命先烈和重庆人民正直、坚定、团结、向上的精神特质;我们可以师法自然,将红色页岩的色彩、肌理和质感运用到桥塔造型中,去展现端严庄重、气势恢弘、大气磅礴的气势。
▲“红岩华门”桥塔造型比选优化
在形成初步构思以后,接下来就是结合结构设计需要考虑的诸多因素,对桥塔建筑细节造型进行精雕细凿。于是,我从塔柱、横梁外观细节、不同光照条件下表面肌理和色彩方面着手设计。
为控制桥塔的视觉体量,塔柱设计为六边形截面,外侧面和两个斜侧面采用切削和镶嵌的处理手法,从而营造出丰富的细节层次和光影效果;横梁造型同样以体现竖向线条为主,形成在立面和侧面同时渐变的台阶,勾勒出刚劲有力但不失韵律的外轮廓。同时,在承台顶面设置下,横梁将两个塔柱连为一体,既能增大下塔柱的抗船撞能力,又可避免桥塔出现头重脚轻的视觉效果,使桥塔显得更加稳固坚实。过渡墩和辅助墩均采用门型墩,其墩柱和横梁也均采用了与桥塔相同的造型元素和形体表现手法,保证了建筑形象的统一与呼应。
可是,这座由双层桥面、巨大拉索索面,以及一高一低且形象鲜明的赭红色桥塔构成的庞大构筑物横跨嘉陵江,是否会对这山水之城、美丽之地的空间环境和天际线造成破坏?单从设计图上去看无法确定,还得建立三维模型,将其融入真实场景进行评判。
为了找到一个能够反映大桥全貌和周边环境大场景的视角,我在大桥周边四处探寻,终于发现江北鸿恩寺下的一栋高层建筑楼顶是绝佳的取景拍摄点。
8月的盛夏,骄阳似火,一天下午,我带着单反相机爬到这座33层建筑的楼顶拍摄实景。暴晒之下,我一直守到夜幕降临,为的是在实景合成渲染图中能够反映大桥在不同时段与城市空间环境的关系。
当夕阳西下撒落余晖,万家灯火逐渐点亮时,从高处俯瞰这座城市,感觉如此秀美。那一刻,我就下定决心将来一定要尽自己最大努力把这座大桥设计好。
▲红岩村嘉陵江大桥实景合成渲染图与建成实景的对比
三
一转眼,时间来到2012年的夏天。
我们设计项目组的一行16人来到一间单独的大办公室,开始了施工图设计阶段忙碌紧张的集中办公,我们必须要按建设单位规定的45天期限高质量完成设计工作,才能确保工程能在年底顺利开工。
我跟随邓文中院士和其他前辈专家学习桥梁设计多年,除了习得知识和经验之外,也学到干工程的最重要态度就是认真、细致和严谨。
彼时,作为大桥桥梁专业负责人的我,更深知细节决定成败,我必须要对每一处技术细节都了然于心,这样才能在确保建造安全和质量的前提下,该工程能得以顺利的实施。我们要保证大桥的每一根构件、每一个节点都经过计算校验;我们要保证大桥在建造时,工人师傅在焊接每一道焊缝时都能触手可焊、施拧每一颗螺栓时都有足够的操作空间;我们要保证提出的每一个设计技术要求,每一步施工方法都合理可行……
然而,由于山地城市陡峭险峻的地形特征和独特的自然环境,决定了在重庆建设桥梁,无论是从设计上还是施工上,都比平原地区要面临更大的难度。
红岩村嘉陵江大桥位于中心城区,沿线居民较为集中,敏感区较多,对环境保护、水土保持的要求也很高。该工程的设计建造面临诸多挑战。大桥所处江段弯曲,洪枯水位落差达20余米,水流向变化大,通航条件不理想。
桥位河床深水区靠近南岸,北岸大部分为河滩。由于嘉陵江水位受三峡库区水位更替的影响,消落非常明显,低水位时船舶的吃水深度不够,难以保证运输整节段钢桁梁,且边跨跨越河岸无船运条件,因此该桥钢梁的施工架设受限因素多。
如何在设计过程中选择该桥合适的主梁架设方案,是本项目在设计过程中必须要解决的难点之一。经过与桥梁施工和钢结构制造专家的多轮讨论,我们最终确定该桥钢桁梁的安装采用单元散件拼装的方式。虽然红岩村大桥建设限制条件众多,技术复杂,但为了解决难题、应对挑战,在设计过程中,我们迎难而上,通过技术创新提出巧妙的工程解决方案。
四
▲红岩村嘉陵江大桥主梁架设过程
此刻,2022年10月28日10点01分,汽车发动机的轰鸣声把我从对往事的回忆中拉回到现实。
当看到第一辆社会车辆从大桥上飞驰而过时,站在大桥车行道边的我心情格外激动和自豪——这座大桥仿佛就像我培育的孩子,如今终于长大成人,开始为人民服务,为社会作贡献了!
▲红岩村嘉陵江大桥建成实景
每一座桥梁建设的背后都有一段故事。红岩村嘉陵江大桥的设计故事,只是“桥都”故事集里面的一个缩影。
生活在“桥都”重庆的人们,每一天都会与桥相遇,也都有一段属于自己和桥有关的故事;而作为专业桥梁设计师的我,桥就是日常工作和所追求事业的全部。
对桥而言,她的使命是跨越障碍、连接彼岸,为人们带来安全、便利的通行;对我而言,设计桥梁就是坚持梦想和初心,不畏困难和挑战,精进不休地自我修行。
直辖以来,在大规模建设桥梁助力经济社会发展的过程中,重庆逐渐形成了“桥都文化”,它展现了重庆人不畏艰难险阻、自强不息、勇于开拓、敢为人先的精神风貌。正是在这种文化和精神的感召之下,巴渝大地才得以一次又一次地实现“天堑变通途”的跨越和连接,意气风发,筚路蓝缕,书写更加绚丽的辉煌。
(作者系林同棪国际中国公司桥梁专业副总工程师、红岩村嘉陵江大桥主创设计师)