跨越鸭绿江的复线工程

中朝友谊桥跨越丹东与新义州之间的鸭绿江,建设时称鸭绿江新桥或第二桥梁。它与下游旧桥并列,最初按复线铁路桥建设,旧桥则转作公路使用。工程连接中国东北铁路与朝鲜半岛京义线,处在日本殖民统治朝鲜、控制中国东北的交通体系中。

1930年代后期,朝鲜总督府铁道局扩大干线改良和复线化工程,既要提高列车通过能力,又要求重要桥梁在部分构件遭空袭损伤后不至立即落梁。鸭绿江新桥因此采用较复杂的连续钢桁架,其设计目标同时包括承载、节省钢材和受损后的修复能力。

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设计者和计算方法

朝鲜总督府铁道局工程师小田彌之亮主持复斜材桁架的开发,并参与钢梁设计、制造监督和架设计划。他向东京帝国大学的田中丰、京都帝国大学的高桥逸夫、九州帝国大学的三濑幸三郎等桥梁学者征询意见;三濑的结构计算方法和初始应力调整方案,对这一工程尤为重要。

复斜材形式在桁架格间设置交叉斜杆和中间竖杆,使荷载可以沿多条构件路径传递。设计人员不仅估算构件的轴向受力,还考虑节点变形、弯曲带来的次应力。小田的博士论文所附图纸虽被裁去桥名,后来的研究者通过特殊的吊弦结构形式,确认其中包含鸭绿江新桥的设计。另存的一张构件图,则保留了小田的设计署名。

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十二跨连续钢桁架

新桥位于旧桥上游约70米。按2020年技术史论文复原的布置,全桥约943米,由四联三跨连续桁架组成:两联的单跨约62米,另两联约94米,共十二跨。跨度安排与旧桥相协调,以减少桥墩布置对洪水通流的妨碍。

较长跨的上弦杆上方又加设一组吊弦构件,形成第三条弦。远看有悬索桥的轮廓,实际仍是钢桁架桥,吊弦使用型钢而非绳索。增加的构件使局部杆件损伤后仍有替代承载路径,有助于降低落梁风险并方便抢修。

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随解冻和汛期安排架设

钢梁架设由朝鲜一侧向前推进。两联较短的三跨连续桁架于1941年秋完成。1942年春,施工人员等待河面解冻后,为第一组较长主跨打桩、设置作业支撑,3月开始拼装,5月底完成组装,6月初进行初始应力调整。

这种调整是在指定节点下设置千斤顶,通过有控制的升降预先改变构件受力,抵消部分使用阶段的应力,也使最后合龙和吊弦张紧更易实施。论文依据战时记述指出,调整涉及54个节点。现场测量与计算相核对,使支架、拼装和测量成为相互配合的作业。

第二组主跨避开夏季洪水,于9月续建,11月上旬完成拼装,11月18、19日作最后调整,至当月完成架桥。至此完成的是钢桁架的组装和应力调整。

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受损后的通行与修复

朝鲜战争中,新旧两桥都遭到空袭,旧桥朝鲜一侧的桥跨坠落,新桥的连续钢桁架则保留下来。技术史论文据《中国铁路桥梁史》转述,1951年5月31日的轰炸造成杆件、节点板、桥面及桥墩损伤,部分梁体扭曲错位,桥梁曾停止使用。

1952年实施的修复包括更换损坏构件。附加吊弦在此时提供了支承条件,减少更换杆件时另设临时支架的需要。新桥能够修复,与钢桁架没有整体坠落有关,但维持运输仍须检查变形、修理桥墩和恢复线路。

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两国铁路的养护分工

1954年6月7日,中朝两国在北京签署国境铁路桥梁养护临时议定书,7月7日生效。文件将安东站至新义州站之间的正桥明确列为十二孔桁梁,以从中国一侧数的第六号桥墩中心划分,两方各管六孔;分界桥墩整体由中方铁路养护。

议定书把日常通行与施工协作联系起来:需要封锁线路或限制速度时,应通过国境站提出;遇洪水、流水等危及行车安全的情况,要通知对方停运并协助抢修。任何一方均不得自行改变桥上列车速度。1954年度工程还列出加固一座桥墩、桥梁油漆和新设木栏杆等项目,说明这座国际桥的持续通行依赖定期维修及两国铁路的共同安排。

参考:[2]