成昆铁路金沙江大桥往事纪念成昆铁路通
象牙模型送到了联合国
年，联合国恢复中华人民共和国席位。按照惯例，会员国都要送一件礼品给联合国作纪念。年12月，我国一座成昆铁路象牙模型雕刻与美国阿波罗宇宙飞船带回的月球岩石、前苏联的第一颗人造地球卫星模型一起，专列于礼品的一室，标注着“20世纪人类征服大自然三项最伟大杰作”。精致洁白的成昆铁路象牙模型，罩放在一个玻璃柜内，高约1米，宽约2米，安放在1米高的木柜上。象牙模型的正中，是一座平弦菱形双斜腹杆钢桁梁大桥——金沙江大桥。这种双斜腹杆大桥在成昆铁路干线上只有两座，另一座是跨越大渡河，跨度小些。
成昆铁路象牙雕刻模型
成昆铁路是我国铁路史上最罕见的复杂且艰巨的工程，北起成都，南达昆明，穿越地质大断裂带和强烈地震区，接近当年诸葛亮“五月渡泸，深入不毛”七擒孟获的线路。沿线山势陡峭，奇峰耸立，深涧密布，沟壑纵横，地形险恶，国外专家称之为“铁路禁区”。成昆铁路全长公里，桥隧长度占41%。年开工修建，年7月1日建成通车。川滇两省交界处三堆子的金沙江大桥，全长米，钢梁主跨米。是我国简支梁最大跨度，亦是世界上同类型简支钢梁的最大跨度。大桥雄伟的外形，纤细的杆件，下面是奔腾的金沙江，两侧是巍峨的大山，突显出中国山河的壮丽与工匠的巧夺天工。成昆铁路象牙模型作为中华人民共和国赠予联合国的礼品，意义十分重大。至今，象牙模型仍存放在纽约联合国总部的礼品展览室内，吸引着所有参观者，令人赞赏不已。
金沙江大桥建设缘起
年，我国基于国际形势分析和战略考虑，决定建设三线。要将一些重要工厂内迁至西南山区，要修通西南大动脉成昆铁路，建设攀枝花钢铁工业基地。该年夏天，以邓小平为首的一个庞大的调查团，包括有关省、市，部、委领导，原铁道部有关局、院。成昆铁路总体设计单位为原铁道部第二设计院，并考虑到跨越金沙江等难点工程，因此又指定大桥局亦派技术人员参加。9月初从成都出发，一路南下，沿路考察内迁工厂地址，研究成昆铁路线路。大桥局和少量第二设计院技术人员着重实地调查跨越大渡河、金沙江及攀钢支线（渡口支线）上的雅砻江三大桥桥位。
成昆铁路金沙江大桥
10月6日，在成都专门召开三大桥会议，由时任国家建委副主任，后兼任西南铁路工程建设总指挥部总工程师彭敏主持，铁道部有关工程局、设计院领导参加。会上，贯彻了中央“三线建设要抓紧，成昆铁路要快修”的指示精神，按照西工指要求：成昆铁路全线年“七一”通车。因为复杂艰巨工程的重点在中段，那里有两座长度超过6公里的隧道，穿过断层和裂隙带，工期特别长。所以，线路铺架分别从南北两头开始，向中段点合龙。金沙江、大渡河两座大桥，正是位于南北两头，因此必须提前通车，三座大桥均要求在年底基本建成。即日起算共有两年零两个月，包括设计、制造、施工，工期异常短促紧张，成为选择三大桥设计方案的决定因素。第二设计院同志介绍三座大桥两岸花岗岩裸露，桥位河床基岩均为一深槽，覆盖层很厚，水深流急，没有可供施工用的船只，不易建造水中基础。同时，运输条件非常困难，沿线临时简易公路标准很低，路窄、弯急、坡陡，桥隧紧挨，需要采取一些特殊措施。
成昆铁路
会议经过讨论，一致认为三座大桥应该采用一跨过江的建桥方案，江中不设桥墩。本来根据地形，拱桥很合宜，但工期不允许。只有钢梁工期较短，简支梁悬臂架设，岸上设平衡梁，不建水中临时墩。并且要求综合考虑利用三大桥和国内其他大桥的钢梁，使平衡梁与正桥主梁相互倒用，以求节约。金沙江简支梁跨度超过常规，要求采用新技术、新工艺解决。会上决定，三大桥的设计、施工，均由大桥局负责，桥梁厂、二院配合。大桥局深感责任重大任务艰巨。后经大桥局勘测，金沙江大桥简支梁跨度需要米，可以不设水中墩。这是简支梁的超长跨度，但却是唯一的选择。
克服重重困难
设计金沙江大桥最重要的一点是确定外形尺寸，这是决定钢梁重量吨的主要因素。简支梁跨度米，超过常规，为了确保它的竖向刚度，桁高采用24米。单线铁路下承式桥梁的桁宽一般只需要5.75米，该桥跨度大，为了满足横向刚度，加大至10米。宽跨比接近极限值1∶20，按照年铁路桥梁设计规范，钢梁水平自由摆动计算周期应不大于0.01L秒（L为桥跨长度，以米计），并不大于1.5秒。该桥按此规定计算得出摆动周期为1.86秒，小于0.01L=1.92秒，但是大于1.5秒。后经模型试验和现桥实测，证明竖向、横向刚度均可以满足要求，拓宽了桥梁限值。
桁高24米的钢梁，如仍像一般桥梁采用单斜腹杆式桁梁，斜杆将很长，自重亦大，运输困难，所以该桥采用菱形双斜腹杆桁梁，长度控制在13米以内，重量不超过10吨。钢桁梁的弦杆运输长度一般采用16米，该桥为了避免运输重量超重，采取桁梁大小节点处弦杆都断开，节点处另加拼接，虽然增加了钢材耗用量，但能使弦杆运输长度只有8米，重量亦控制在10吨以内。施工单位为该工程专门增购了一批大型重载运输汽车，设立成都转运机构，负责转运工作，并且对个别沿线公路桥梁进行加固。在桥头专设一座12.5吨缆索吊机，以便钢梁杆件过江。该桥菱形双斜腹杆桁梁是一次超静定结构，可以增加竖向刚度，使大桥更坚固。
成昆铁路
钢梁安装方案中，为了减少钢梁悬臂架设长度，降低钢梁悬臂应力，减少钢梁因安装应力而增加的重量，同时更照顾到两岸施工场地的狭窄，该桥采用了钢梁中间合龙的办法。两岸均设平衡梁，悬臂架出，平衡梁长度各只有80米，长度不够，重量不够，两岸平衡梁上再分别另加压重吨及吨。该桥是我国钢梁最早采用跨中合龙的几座桥梁之一，且是合龙跨度最大的一座桥梁。为了精确合龙，两岸悬臂合龙点的三维方向要求合一，并且要使悬臂合龙点处拱度切线亦合一，这样才能使上、下弦杆及斜腹杆同时合龙。该桥两岸钢梁各个支点都设有灵活的顶落梁、纵横移设备，一切都经过精确计算。主要使悬臂梁最前端的支点抬高，消除悬臂挠度影响，在钢梁移动就位后，选择温度变化不大的一个时段，进行合龙。
金沙江大桥跨度大，杆件受力大，连接钉杆需要直径26毫米，当时没有直径26毫米高强度螺栓的试验资料，厚板焊接试验资料亦不齐全。因此该桥仍采用铆钉连接和H形杆件截面，这对钢梁制造却是十分必要，工期可以保证。施工时悬臂梁前端的铆合工作紧跟拼装进程。全桥竣工后，恒载下实测拱度曲线与设计拱度曲线完全吻合，误差不到1厘米，说明制造、安装，特别是中间合龙十分成功，质量优良。
成昆铁路全线工期，因受文革影响，推后了两年。由于采用了多项新技术、新工艺、新设备，全线高标准、高质量建成。年第一届中国科技进步特等奖，成昆铁路与南京长江大桥一起获此殊荣。
今日成昆铁路更辉煌
年代初，成昆铁路建成，对促进大西南经济发展起到了十分重要的作用。不久以后，往东南的贵昆铁路和南（南宁）昆铁路，往西到大理，往南到河口等的铁路，相继建成，昆明成为一个西南铁路运输中心。随着我国经济起飞，特别是文革以后，成昆铁路运输量日趋饱和，成昆铁路复线提上了议事日程。新设计的成昆铁路复线主要承担客运任务，全长只有公里，因为线路裁弯取直，同时避开地质不良地段，比原来成昆铁路长度减少了多公里。设计时速又翻了一番，达到公里，昆明到攀枝花钢城只要4个小时。近代科学技术进步了，再不用担心特长隧道的艰难和施工期长而使线路迂回转圈设法躲开。新建复线上的老鼻山隧道，位于大渡河峡谷，埋深米，全长13.6公里，比原来成昆铁路最长隧道长了1倍，5个掘进洞口，中铁12局施工。年开始双线掘进，年6月贯通。现正在紧张施工的小相岭隧道，长度达到21.8公里，是全线最长的一座隧道。
本文作者夫妇年在纽约联合国礼品室成昆铁路模型前合影
广受
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