极目新闻记者 王柳钦
通讯员 赵煜澄 张静 马永红
1957年10月15日，67年前的今天，武汉长江大桥建成通车。在它67岁生日之际，极目新闻记者从中铁大桥局获悉，武汉长江大桥建设老专家、96岁的赵煜澄亲自撰写了一篇追忆文章——《修建武汉长江大桥有多难》，回顾那段誓把天堑变通途的峥嵘往昔。
水下施工仅有气压沉箱法，工作时间只有33分钟
近百年来，世界上桥梁深水基础唯一的施工方法就是气压沉箱法。气压沉箱犹如倒扣的一只饭碗沉入水底，“碗”内有压缩空气，水进不去，人在里面工作，要承受附加的大气压力。赵煜澄在文中写到，水深每增加10米就增加1个大气压力，水深40米时，人要承受4个大气压力，即每平方厘米有4公斤压力，这是气压沉箱法能承受水深的极限。
虽然沉箱中有空气，但是其中五分之四是氮气，五分之一是氧气，工人长时间在高压氧气中工作，脑部会导致“氧中毒”。氮气分子在高压下融入人的神经细胞，会产生轻度麻醉，时间一长，就会产生“氮醉”的麻痹现象，即所谓“沉箱病”。
除此之外，在沉箱内工作一段时间后，人的血液和体内组织溶解有很多氮气，因此必须在气闸室内经过一段时间慢慢减压，让氮气慢慢释放出来后，才能出沉箱。若直接出来，氮气会形成不溶解的气泡，在小血管中形成栓塞，妨碍血液流通，此即所谓的“减压病”。
赵煜澄回忆，按照苏联当时的规定：当沉箱内压力达到3.5到4.0个大气压时，即水深35到40米时，一个沉箱工人每天只能工作2个小时，其中进入气闸升压时间27分钟，降压时间60分钟，在沉箱内工作时间只有33分钟。
气压沉箱法的工作效率虽然低下，同时费用昂贵，有损工人健康，而且还冒着很大风险，但是这是当时世界上唯一的施工方法。
管柱钻孔法破解难题，为世界桥梁建设提供经验
1953年上半年完成的武汉大桥初步设计中，江中8个桥墩都建议采用气压沉箱法。当年9月赴苏联技术鉴定结论亦是同样：采用气压沉箱法。
1954年苏联专家组来到中国，组长西林从苏联一本煤矿工业杂志上获得了灵感，全新方法设备简单，操作容易，这种方法后来被称为冲击式钻机，简称“砸机”。
西林新建议的施工方法后被称为“管柱钻孔法”，完全摒弃了有百年历史的气压沉箱法，最大优点就是人们可在正常大气压力下工作。
从1954年10月至1955年6月，经过约8个月时间的紧张试验，无数次的失败、改进，最终取得了成功。从陆上钻头试验、管柱预制（先是小直径1.1米管柱，后改为直径1.55米管柱）、深水定位、下沉管柱（包括扶正），到岩面处理、水下钻岩一定深度、下钢筋笼、水下混凝土封底，最后再钻小孔穿过封底混凝土进入原始岩层取得岩芯进行检查，此法完全取得成功。
管柱钻孔后水下混凝土填充质量是检查新方法效果的关键。赵煜澄依然清楚记得，全桥共有224根管柱，使用钻机钻取水下混凝土并更深入岩层一段距离的岩芯，便可检查水下混凝土强度质量及混凝土与岩层结合面情况。
最后结果显示，除早期施工的3个岩盘顶面有少量沙和碎石，其余21个均无夹层，说明清孔干净。同时填充混凝土强度亦均超过设计要求强度，每平方厘米170公斤。“管柱钻孔法”的成功得到了实践证明。
1955年12月，苏联工程运输部部长及专家们来汉交流经验，其中有一位“早期怀疑派”看到这些直径100毫米的钻芯实物后，禁不住竖起大拇指，高声说新方法完全成功，这是对世界桥梁建设的一大贡献。
近似计算法大大减少工作量，技术创新成就钢梁铆合奇迹
赵煜澄回忆，不仅水下施工困难重重，大桥上部结构建设时也遇到了不少难题。
在1954年，彼时还没有大型计算机，只有计算尺和手摇计算器。面对五次超静定，每一次荷载下应力分析，都要解析五个并列方程式。此外，结构杆件数量多，必须画出每根杆件的影响线，如果用传统方法计算，工作量超乎想象，使用简化的、近似的方法迫在眉睫。
为此，在钢梁计算开始时，首先假定截面都是常数，计算出支点反力，再将主桁分解为两个斜杆系统，求出各构件的内力和截面，据此截面再进行下一步计算。
这种方法不仅大大简化了计算工作，后期还得到了进一步优化。武汉长江大桥建设后期，曾用两列双机牵引的火车进行一系列荷载试验，证明上述近似计算方法基本符合实际情况。
有了计算作为基础，钢梁架设也作了提前谋划。在设计时让钢梁制造工厂化、标准化、样板化、机械化，如此采用悬臂法架设便能“游刃有余”，满足杆件制造尺寸准确，同编号的杆件可以互换，架设时不需扩眼的要求。
令赵煜澄印象深刻的是，武汉长江大桥钢梁板束累计最大厚度达170毫米，使用传统又长又粗的直径26铆钉很难铆合。经过工地研究，创新制成了一种高头锥体形钉杆铆钉，替代原有半圆形钉头直杆铆钉，施铆肘又加用跳动式风顶，这样大大增加了铆钉的填实度。历经近70年的风霜雨雪，全桥近百万个工地铆钉无一松动，创造了钢梁铆合的奇迹。
（图片由通讯员提供）
（来源：极目新闻）