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他一生钟情于桥,致力于桥,奠定了中国桥梁高速发展的坚实基础,今天中国人应向他致敬

2017年11月12日 


“人的一生,不知要走过多少桥,

在桥上跨过多少山与水,

欣赏过多少桥的山光水色,

领略过多少桥的画意诗情。

无论在政治、经济、科学、文艺等各方面,

都可看到各式各样的桥梁作用……”

这段话,出自我国桥梁专家茅以升。

这位中国现代桥梁工程的奠基人,

著名的科学家、教育家和社会活动家,

一生钟情于桥,致力于桥,

以他的奉献与奋斗,

绘就了一幅色彩斑斓的桥梁人生。


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189619日,茅以升出生在镇江一个知识分子家庭。

祖父茅谦为举人,

思想进步,倾向革命,

曾创办《南洋官报》。

 

茅以升的母亲韩石渠胆识过人,写得一手好文章。

14岁时父亲被诬陷入狱,

韩石渠写下状纸为父伸冤辩护,

文章言辞恳切、入情入理,

办案官吏也被感动,

一番调查后便释放了韩父。

此事一时在镇江传为美谈。

 

茅以升幼时,曾有人戏言,

“茅以升不是茅家人,是从外面捡来的”,

茅以升深以为耻,有外出谋食自立之意,

为家人察觉,说那是戏言。

茅以升心虽安定,

但从此树立起“人贵自立”的思想。

 

茅以升常到祖父的藏书阁楼里读古书,

学习起来有一股倔劲儿。

他珍藏着祖父赠送的墨宝——“奋斗”二字,

把它看成进步的秘诀。

 

茅以升与桥的缘分要追溯到童年时的一个端午节。

据他在《学生时代》一文中回忆,

那年秦淮河上闹龙舟,

文德桥上看客拥挤,

桥压塌了,砸死、淹死不少人。

茅以升暗下决心:长大了一定要造出最结实的桥。

从此,茅以升只要看到桥,

不管它是石桥还是木桥,

他总是从桥面到桥柱看个够。

 

1911年,北京清华学堂招收留美预备生。

茅以升当机立断,远离家乡北上投考,

不料抵京才知已错过考期。

失望之余,只得投考了唐山路矿学堂,

顺利地被录取为预科生。

 

唐山路矿学堂的前身山海关北洋铁路学堂是中国第一所铁路学堂,

专门培养铁路人才。

茅以升进了学校才知道这里只有土木工程科,

不容选择,他终身的职业就此决定。

所幸,土木工程科还细分为几个专业,

茅以升选择了桥梁专业,

用他自己的话说,

是因为“桥梁一门需要数学和物理的知识比较多,

再加上往年秦淮河上事故的印象。

 

在唐山路矿学堂学习不到半年,

辛亥革命的消息传来,

眼见同学投笔从戎,

茅以升也对革命向往不已。

幸亏母亲韩石渠有远见卓识,

她力劝茅以升:

“你学识尚浅,学无基础,纵有满腔热情也无济于事,

要先有学问再去革命……”

茅以升才暂时打消了弃学的念头。

 

1913年春天,

孙中山放弃大总统职位后到唐山路矿学堂演讲。

他说,国民革命需要两路大军,

一路大军举行起义,

另一路大军学习西方先进科学技术,

改变我国贫穷落后的面目。

孙中山的一番话,

让茅以升更加坚定了学习桥梁专业的决心。

 

学堂的老师讲课不用教科书,

而是根据最新的知识讲,学生做笔记,

做笔记时还要参考不少书目。

茅以升5年中做过的笔记竟多达200本。

在唐山路矿学堂5年,

经过无数次大考小考,

每次发榜茅以升都是全班第一。

 

1916年夏,清华面向全国各大学招收毕业生,

派往美国读研。

茅以升被唐山路矿学堂保送,

前往美国康奈尔大学继续攻读桥梁专业,

不到一年就攻下了硕士学位。

 

为了尽快掌握造桥的实际本领,

茅以升想出了半工半读的主意,

白天在桥梁公司实习,

晚上去学校攻读博士学位,

星期天则去图书馆埋头苦读。

有一次,茅以升在图书馆的一角看书看得入了神,

闭馆钟声响了他也没有听见,

竟被管理员锁在了屋子里。

 

短短两年,茅以升就获得了美国卡耐基理工学院的工学博士学位。

其博士论文《桥梁桁架的次应力》因为在工程科学领域的理论贡献,

被学术界称为“茅氏定律”,

并获得康奈尔“斐蒂士”研究奖章。

 

19333月,正在天津北洋大学教书的茅以升接到来信,

浙江省建设厅厅长曾养甫

欲推动各方在钱塘江兴建大桥,

邀请茅以升到杭州主持造桥大任。

 

那时,浙江省公路里程已达3000公里,

但横亘中部的钱塘江将浙江省一分为二,

两岸的铁路、公路始终无法贯通,

南北往来的百姓、货物,

只能在红顶商人胡雪岩创办的南星桥义渡码头

乘舟渡江。

一座大桥通南北,

早已是两岸百姓多年的心愿。

可是,钱塘江造桥,谈何容易?

 

钱塘江是著名的险恶之江,

水文地质条件极为复杂。

其水势不仅受上游山洪暴发影响,

还受下游海潮涨落的约束,

若遇台风袭击,江水呈汹涌翻腾之势;

钱塘江底的流沙厚达41米,变幻莫测,

素有“钱塘江无底”之说。

为此,杭州民间流传着

“钱塘江上造桥——办不到”的谚语。

 

外国人却不相信中国人能自己造桥,

有外国工程师妄言:

能在钱塘江上造大桥的中国工程师还没出世呢!

 

动议各方修建钱塘江大桥的曾养甫,

曾任国民革命军总司令部后方总政治部主任,

“孙中山建国方略实践第一人”之称。

但即便是曾养甫,

为了获得铁道部的支持,

也不得不在邀请茅以升之前,

先将建桥的工程资料寄给美国桥梁专家华德尔,

请他设计钱塘江大桥。

 

在与美国人的较量中,

茅以升的方案胜出了!

在桥身结构上,

华德尔的设计是单层联合桥,

铁路、公路、人行道三层并列,

而茅以升则采用

下层为铁路、上层为公路及人行道的设计;

在桥墩方面,

华德尔设计的大桥各个桥墩间的距离不等,

茅以升则主张墩距相等。

原来,茅以升在设计大桥之时

已经考虑到时局不稳,

万一大桥遭遇空袭,

上层公路面能为下层铁路面起到掩护作用;

同样,正桥15个桥墩墩距相同,

桥墩上的16孔钢梁尺寸也一致,

这样就可以预先多备一孔,

遇到任何一孔钢梁被炸,

都能迅速修复继续通车。

 

19341111日,

钱塘江大桥开工典礼在钱塘江畔六和塔前举行。

经过多方努力,193546日,

钱塘江大桥正式开工。

 

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钱塘江桥开工典礼临时礼堂

 

茅以升最先遇到的困难是桥墩打桩。

大桥桥址最深处,

从江底岩石层到水面大约50米,

其中流沙层就占去了约40米,

桥墩不能直接建在这么厚的流沙层上,

茅以升的设计是打桩,

让桩穿过水和流沙层抵达岩石层,

然后在桩上面安装沉箱,

同时在沉箱上方建筑墩身。

 

根据钱塘江的流沙厚度,

每根桩必须长达30米。

当时,混凝土桩达不到这样的长度,

钢桩价格又太贵,

只能选择最轻且便宜的美国进口红松木桩。

可江底流沙层阻力太大,

打桩力度太轻木桩下不去,

打得太重木桩就断了,

结果一昼夜过去才打了一根桩。

 

茅以升和桥工处研究出了“射水法”,

用抽水机把江水抽到高处,

然后通过水龙带将高压水直冲江底泥沙层,

把泥沙层冲出一个个深洞后,

再放进顶部加工成尖状的木桩,

用蒸汽锤捶下,

平均每昼夜可打20根,

最快的一昼夜打了30根,

这才解决了打桩难题。

 

茅以升还创造性的运用“沉箱法”,

克服了在波涛汹涌的江流中架设桥墩的困难;

创造“浮运法”,

巧妙利用江潮涨落的力量把钢梁安置于桥墩之上。

在当时中国科技尚不发达的情况下,

一项工程能有如此多的技术创新,

解决80多项技术难题,

即便在今天看来,也是极不简单。


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钱塘江桥工程处全体职员合影

 

1937813日,淞沪会战爆发,

14日,敌机空袭南京、上海,

并在尚未完工的钱塘江大桥上空盘旋投弹。

那天茅以升正在6号桥墩的沉箱工作室内现场指挥。

 

水下30多米的沉箱工作室,

是相当于3个大气压的高压密闭环境。

工作室的无水环境完全依靠空压机输送的高压空气排出江水,

万一空压机出现故障,

江水将瞬间涌入工作室,后果不堪设想……

茅以升和在场的工程师、工人

都已经不是第一次下沉箱,

然而,这天的意外还是吓坏了大家。

沉箱里的电灯突然灭了,

深水下的沉箱内一片漆黑,

所有人的心都提到了嗓子眼:

电和高压空气都是从岸上输送下来的,

电灯灭了,高压空气是不是也要出问题了?

 

漫长的30分钟过后,电灯终于亮了,

来送信的人说,半小时前,

空袭警报响起,

让各处都关掉电灯,

往山里躲避,

随后果然有3架日机飞来投弹,

所幸都投入了江中,

并没有炸中大桥;

整个工地都断了电,

一位监工想起茅以升他们还在水下,

赶紧跑到空压机房,

让工人启动了备用的内燃空压机,

这才避免了一场劫难。

 

1937926日凌晨4点,

第一列火车“轰隆轰隆”地驶过了钱塘江。

为了躲避敌机,火车特意选在夜里通过,

而上层的公路面也暂时没有对行人和汽车开放,

甚至不得不堆积杂物伪装成大桥尚未完工的模样。

尽管如此,

这一天仍然是个值得载入史册的日子——

开工两年半,

中国人自行设计和建造的第一座现代化大桥终于成功造成。


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1937926日,第一列火车过桥

 

19371116日下午,

茅以升在桥工处迎来了一位神秘的客人。

这位南京来的丁教官说,

日军逼近杭州,

杭州失守已成定局,

为防止敌人过江,

钱塘江大桥必须炸毁!

 

面对抗战大局,

茅以升默默地接受了必须炸桥的现实。

丁教官原先拟定的计划是要炸断五孔钢梁,

茅以升说,当初设计大桥时,

就已经想到了毁桥的问题,

他在靠近南岸的第二个桥墩里,

特别预留了一个长方形空洞,

炸药放在这里面,连同桥墩一起炸掉,

大桥才算彻底破坏了。

一座现代化的大桥,

在设计之初就留下了炸桥的孔洞,

这令人五味杂陈的“周到”考虑,

在世界桥梁史上恐怕也仅此一例。


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为给杭州撤退赢得时间,

茅以升和丁教官考虑再三,

决定先把炸药放置到位,

然后将100多根引线接到大桥南岸的一所房子里,

等确定要毁桥时,

再将每根引线接通雷管,点火,爆炸。

 

他们连夜行动,

17日的太阳升起时,

2吨炸药已经悄无声息地安装到位。

这一天,火车照常通行,

只是,所有经过钱塘江大桥的火车司机都接到通知,

不得在过桥时添煤加火,

更不允许有明火。

 

也是这一天,茅以升忽然接到浙江省政府的命令,

要立即开放大桥公路面。

过桥逃难的百姓蜂拥而至,

没有剪彩,没有鲜花,没有掌声,

只有数以万计的老百姓踩着2吨炸药南渡避难,

这也算是古今中外绝无仅有的通车典礼了。

据统计,1117日当天通过大桥过江的人达到10多万。


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1937年从桥上逃难的老百姓和撤退的士兵

 

战火越逼越近,

1223日午后1点,

茅以升接到了炸桥的命令。

丁教官连忙指挥士兵将100多根引线接到爆炸器上,

下午3点,炸桥的所有准备工作已经完成。

但是,看着北岸仍在蜂拥而来的逃难百姓,

茅以升和丁教官都于心不忍,

大桥又拖延开放了2个小时。

到了下午5点,隐约看到有敌骑来到北岸桥头

丁教官这才禁止大桥通行,

下达了启动爆炸器的命令。

 

一声巨响,

火光冲天,浓烟滚滚,

南岸的第二个桥墩上半截都被炸飞,

预先设想的五孔钢梁全部炸断……

历经924天建成、通车仅89天的钱塘江大桥彻底中断,

钱塘江自此又成天堑!

悲愤之中,茅以升写下八个字:

“抗战必胜,此桥必复”,

并赋诗一首:

斗地风云突变色,炸桥挥泪断通途;

五行缺火真来火,不复原桥不丈夫!


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炸断后的钱塘江大桥

 

钱塘江大桥虽然通车时间不长,

但却在抗战中疏散了100多万人口,

大量物资被抢运过江。

通过大桥安全运输的物资,

仅从经济价值说,

就远远超过了建桥实际使用的540万银元。


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《大美公报》关于钱塘江桥的报道

 

1946年春,茅以升回到了抗战胜利后的杭州,

制定了钱塘江大桥修复计划。

然而,大桥的修复尚未完成却又遭噩运,

杭州解放前夕,

向南逃走的国民党军队撤退之前,

引爆了安装在大桥上的炸药。

庆幸的是,由于我党地下工作者的内部策反,

这一次爆炸并没有炸到大桥的要害部位。

滚滚浓烟过后,大桥的主结构依然屹立不倒。

 

1949年新中国成立,

历经劫难的钱塘江大桥也真正迎来了命运的转折。

在茅以升的推荐和委托下,

中国桥梁公司上海分公司的桥梁专家

汪菊潜主持了钱塘江大桥的修复施工。

19539月,

钱塘江大桥修复完成,全面通车,

茅以升当的誓言终于变成现实!


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1980年代的钱塘江大桥

 

茅以升先后担任六所大学的校长、教授,

为国家培养了一批批土木工程特别是桥梁工程的技术人才。

他非常强调实践在工程教育中的作用,

主张“先习后学,边习边学”,

理论联系实际。

他把钱塘江大桥工地作为学校,

培养出了武汉长江大桥总工程师汪菊潜、

南京长江大桥总工程师杨旸春、

南昌赣江大桥总工程师戴尔滨、

郑州黄河大桥总工程师赵燧章、

云南长虹大桥总工程师赵守恒等一批新中国杰出的桥梁工程师。

 

茅以升还是一位勤奋的科普作家。

他以亲历者的身份,

撰写了一系列与钱塘江桥工程相关的科普著作,

向大众普及桥梁知识,

为工程人员提供建桥参考,

为历史留下明晰的注解。


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茅以升《钱塘回忆——建桥、炸桥、修桥》手稿

《钱塘回忆—建桥、炸桥、修桥》是一部回忆录,讲述了钱塘江人桥从无到有、从被炸到修缮的过程,事无巨细,娓娓近来,传奇过往,历历在目。

 

1950年,中华全国科学技术普及协会成立,

茅以升当选为副主席后,

“科普”“科协”更是成为他一生的事业和日常工作。

1984年,茅以升被推选为中国科学技术协会名誉主席。

茅以升说:

“我是学桥梁的,大半辈子都和桥打交道,

过去架设连接江河两岸的桥梁,

现在看来,更重要的还是架起科学与人民之间的桥梁。

茅以升非常重视在少年儿童中开展科普工作,

80多岁高龄时还经常到学校和少年宫为孩子们作科普报告,

听众累积达数万人。


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茅以升和孩子们在一起

 

1979年,茅以升率中国科协代表团出访美国,

在美国匹兹堡华人协会欢迎会上,

茅以升充满感情地说:

“我们准备架起一座桥梁,

一头是中国的科学技术界,

一头是美国科学技术界的中国同胞,

我们愿意搭这样一座桥梁,

让各位在桥上走过。


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1975年,茅以升将钱塘江桥核心工程技术档案带回大桥所在地,捐赠给浙江省档案馆。

茅以升说:“过去我为人民修建了钱塘江大桥,现在我又把大桥的全部资料献给国家,这才能说真正完成了国家和人民交给我的历史任务。”


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1987年,茅以升最后一次登上钱塘江大桥

 

茅以升曾说过一段充满哲理的人生格言:

“人生一征途尔,其长百年,

我已走过十之七八,

回首前尘,历历在目,

崎岖多于平坦,

忽深谷,忽洪涛,

幸赖桥梁以渡,

桥何名欤?曰奋斗。

 

19891112日,

茅以升在北京逝世,

享年93岁。

 

参考资料

北京日报《钱江桥横》

杭州网《茅以升为杭州市留下的大礼:钱塘江大桥档案》

科学时报《一座桥与一颗爱国心》

中国社会科学网《茅以升的桥梁人生》

新华网《共和国的脊梁——中国桥梁专家茅以升》

光明日报《茅以升:桥梁·栋梁·脊梁》

凤凰网江苏《茅以升:色彩斑斓的桥梁人生》

都市快报《钱塘江大桥上的茅以升》

 

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