第五十二章长桥飞渡
十一月二十八,南郡城南,清水河畔。
谢清站在河边,盯着面前这条河看了很久。
清水河不宽,枯水期只有十二丈,丰水期也不过二十丈出头。水不深,最深处三丈。两岸是碎石滩,上游是山区的急流,到了南郡城南这一段才变得平缓。
这条河是南郡的南大门。
南郡城在北岸。石城镇码头在南岸。从城里去码头,要么绕到上游七里处的浅滩涉水,要么在渡口等摆渡船,一条破木船,一次只能载一辆牛车,来回一趟半个时辰。
半个时辰。
这半个时辰在过去无所谓,南郡以前也没什么货要往南运。但现在不一样了。自从信安郡设卡逼得谢清另辟水路之后,石城镇码头成了南郡对外贸易的第二条大动脉。每天有十几车精钢农具、竹纸和棉布要从城里运到码头上船。十几车过渡口,光排队就要一整天。
"这条河必须架桥。"谢清说。
站在他旁边的是公输远和鲁大。
公输远蹲下来,捏了一把岸边的泥土搓了搓。"河底是什么?"
"碎石层。"谢清说,"下面是岩层,去年修水渠的时候探过,碎石层大约五尺深,底下是整块的青石板岩。"
公输远的眼睛亮了。"好地基。"
"但,"鲁大看着河面,搓了搓手,"十二丈宽……做什么桥?木桥?"
"不。"谢清摇头。
他在地上用树枝画了一个弧线。
"石拱桥。"
公输远和鲁大同时看向那条弧线。
沉默了片刻。
公输远先开口:"你想做多大的跨径?"
"单拱,跨径十五丈。枯水期河宽十二丈,留三丈余量。桥面宽两丈半,能并排走两辆马车。拱顶高四丈,留出丰水期的过水空间。"
公输远站起来,在心里默默算了一下。十五丈跨径的石拱,在这个时代是极大的数字了。他在将作监的时候见过最大的石桥,跨径不过八丈,还是三孔连拱。单拱十五丈……
"你要用什么拱型?"他问。
谢清在第一条弧线旁边又画了一条,更扁、更平的弧线。
"圆弧拱。矢跨比三比一,拱高五丈,跨径十五丈。"
公输远摇头:"圆弧拱的侧推力太大。十五丈跨径,侧推力会把桥台撑开。"
"所以桥台要做大。"谢清说,"而且,我不打算用纯石料。"
他在弧线里面画了几条线。
"拱券的骨架用精钢,鲁大铸的工字梁。钢骨架承受主要的弯矩和剪力,石块填充其间,水泥砂浆粘合。外面再包一层石板,美观,防风化。"
公输远盯着那个草图,眼神从怀疑变成了专注,再从专注变成了一种,兴奋。
"钢骨石拱……"他念叨了一遍,"我没做过。但,原理上说得通。钢抗拉,石抗压,两种材料取长补短……"
"对。"谢清点头,"纯石拱最怕的是拱腹受拉开裂。加了钢骨架之后,拉力全部由钢材承担,石块只管压,不会裂。"
鲁大在旁边听了半天,终于插了一句话:"工字梁我能打,水力锻锤直接锻。但十五丈长的拱,工字梁得做多长?"
"不用整根。"谢清说,"分段铸造,每段一丈半。十段拼接,用铆钉连接。连接处我会画详图,铆钉孔的位置和间距都有讲究。"
鲁大点头。铆钉连接他做过,城防工事里的钢构件就是这么拼的。
"公输先生。"谢清转向公输远,"拱券的施工需要搭拱架,临时的木架支撑,等拱券合龙之后再拆。这个东西你来设计。"
公输远已经蹲在地上开始画了。
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拱桥的设计方案用了五天敲定。
这五天里,公输远和鲁大吵了三次架。
第一次是关于拱脚的做法。公输远主张传统的石砌桥台,挖到岩层,用条石层层垒砌,填缝灌浆。鲁大说太慢了,直接用水泥浇筑整体桥台,更快更结实。公输远不同意,"水泥浇筑的东西我见过,抗压是够了,但跟石块之间的咬合力不如条石榫卯。桥台是整座桥的根基,根基不牢,上面再漂亮也白搭。"
谢清最后拍的板:桥台内芯用水泥浇筑,外圈用条石包砌,两者之间插钢筋连接。兼顾速度和强度。
第二次是关于拱架的材料。公输远要用整根松木,直径一尺的松木柱子,搭成扇形支架。鲁大说木头浪费,用竹子做拱架不行吗?竹子弹性好,拆的时候方便,
"竹子?"公输远的脸黑了,"十五丈跨径的拱券,石块加水泥加钢骨,总重少说六万斤。你用竹子撑?撑到一半塌了怎么办?塌一次,三个月的活全白费!"
鲁大不说话了。
谢清再次拍板:拱架用松木,但只在关键受力点用整根大料,其余部位用方木拼合,节省材料。拆拱架时用楔块法,拱架底部垫楔形木块,合龙后一块一块抽掉楔子,拱架缓慢下降,不会对拱券产生冲击。
第三次争论没人赢,关于桥面的排水方式。这个问题最后被谢清用一句话解决:"桥面做成中间高、两边低的微拱形,坡度二分。水自己会往两边流,不用设排水孔。"
公输远和鲁大对视了一眼。
"……行。"两个人异口同声。
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十二月初一,开工。
三百民夫从各工坊和农闲的村子里调来。这些人大部分参加过城墙修缮和水渠挖掘,对水泥施工已经驾轻就熟。
第一步:开挖桥台基坑。
河两岸同时动工。趁着枯水期河水退到最窄,在两岸各挖一个长三丈、宽两丈、深六尺的基坑,要一直挖到底下的青石板岩层。
碎石层不好挖。铁锹下去"叮叮当当"的,跟挖铁矿差不多。好在南郡的工兵铲质量过硬,那种裴从舟的兵痞们管叫"命根子"的多功能铲,又能挖又能凿,三天就把两个基坑挖到了岩层。
第二步:浇筑桥台。
内芯用水泥混凝土,石灰石、黏土、碎石、水,按谢清的配方搅拌。外圈用条石包砌,石缝里灌水泥浆。条石和内芯之间插了二十四根精钢筋,每根手指粗细、三尺长,深深插进水泥里,像树根一样把两种材料绑在了一起。
这是谢清第一次在大型工程中使用"钢筋混凝土"的概念。虽然跟后世的钢筋混凝土还差十万八千里,没有螺纹钢、没有预应力、没有配筋计算,但基本原理是对的:钢材抗拉,混凝土抗压,两者结合之后比任何一种单独使用都强。
桥台浇筑完之后需要养护,每天浇水保湿,让水泥充分硬化。谢清给了二十天养护期。
这二十天里不能闲着。
第三步:制造钢骨架。
鲁大的铁坊进入了全力运转模式。三座高炉昼夜不停,两座产建筑用钢,第三座产拱桥专用的精钢。
工字梁的截面是谢清亲手画的,跟后世的工字钢当然不能比,但基本形状对了:上下两片宽翼缘、中间一条竖腹板。翼缘宽四寸、厚半寸,腹板高六寸、厚四分。每根一丈半长,这是水力锻锤一次锻造能做到的极限长度。
鲁大看着图纸啧了啧嘴:"这东西,比打横刀费劲多了。横刀是锻就行,这个还得保证平直度,一丈半长的铁梁,弯了一点桥就歪了。"
"所以用矫直台。"谢清递给他一张更详细的图,一个由两排精钢辊子组成的装置,工字梁从辊子之间穿过去,靠辊子的压力把弯曲矫正。
"这个,"鲁大看了半天,"我做不出辊子。圆柱形的精钢辊子,表面还要磨光滑……"
"找公输先生。"谢清说,"他的车床能做。"
鲁大撇了撇嘴。他跟公输远在技术上是竞争关系,一个主攻冶金,一个主攻机械。两人互相看不上对方的领域,但又不得不承认对方的本事。
半天后,鲁大出现在公输远的工坊里。
"公输先生,我有个东西想请你帮忙。"
公输远头也不抬:"辊子?"
鲁大愣了:"你怎么知道?"
"家主已经告诉我了。"公输远从工作台下面拿出一根明晃晃的精钢圆柱体,直径三寸、长两尺,表面光滑如镜。"试过了,车床做出来的精度足够。你要多少根?"
鲁大嘴角抽了抽。
"……十二根。"
"三天后来拿。"
鲁大转身走了。走了两步又回头:"公输先生,"
"嗯?"
"你那个拱架的木料,我让人从山上砍了五十根一尺粗的松木,堆在城南仓库了。"
公输远终于抬起头来,看了鲁大一眼。
两个老匠人对视了一息。
什么都没说。但什么都说了。
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十二月二十,桥台养护完毕。
谢清亲自去检查,用铁锤敲了敲桥台表面,声音沉闷厚实。用水泼上去,水顺着石面滑下来,没有渗入。好。
"上拱架。"
公输远的拱架已经在岸边拼装好了,一个巨大的木制扇形结构,像一把半撑开的折扇。底部是八根一尺粗的松木柱子,撑在河床里事先打好的石墩上。柱子上面是层层叠叠的方木横梁和斜撑,最上面是一条完美的弧线,这就是拱券的模板。
三十个人花了两天,用滑轮组把拱架从岸上移到了河面上。拱架稳稳地立在河中间,弧线的两端搭在两岸的桥台上,看起来像一道彩虹的骨架。
"先上钢骨。"
鲁大带着四个徒弟,用索道把十段工字梁一根一根送上拱架。每根一丈半长、八十多斤重,两个人抬着走在拱架的弧面上,小心翼翼地放到预定位置。
铆钉连接是最考验手艺的环节。每个连接处有六个铆钉孔,孔的位置误差不能超过两分,否则铆钉塞不进去。鲁大亲自盯着,上半截的五个接头他让徒弟干,最顶端合龙处的那个接头他自己来。
寒风从河面上刮过来。鲁大蹲在拱顶,四丈高的半空中,脚下是窄窄的木板,两边是空气。他手里拿着一把铆钉锤,一锤一锤地把滚烫的铆钉砸进孔里。
"咣。咣。咣。"
每一锤都又准又稳。
最后一个铆钉砸进去的时候,鲁大长出了一口气。他直起腰,在四丈高的拱顶上看了看四周,
北面是南郡城。水泥城墙灰白色,角楼上的旗帜在风中猎猎作响。城里的屋顶鳞次栉比,炊烟升起,能隐约看到长乐街上人来人往。
南面是石城镇码头。新建的码头上停着三条船,搬运工正在往船上装竹纸。码头后面是大片的农田,冬小麦已经种下了,绿油油的一片。
东面的远山上有雪。
西面的夕阳把整条清水河染成了金色。
鲁大忽然觉得,他这辈子打过的所有铁,都没有今天这几个铆钉有分量。
横刀能杀人。犁头能耕地。铆钉,能让一座桥站起来。
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钢骨架合龙之后,是砌石。