钢结构防腐漆一桥 兰州黄河铁桥:百年历史的见证与传承

   日期:2024-09-04     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:406    
核心提示:兰州黄河铁桥涂料与涂装记录考证与解析

兰州黄河铁桥(1906年建桥合同上命名),位于白塔山麓、金城关旁,四墩五跨(孔),混凝土墩,全钢结构桥身,铺木(兼沥青)路面。1909年7月,由德商泰来行在原镇远浮桥基础上修建,由甘肃外事局总经理彭应甲主持,是黄河上游第一座永久性桥梁,是当时西北的咽喉和交通枢纽,故题匾“第一桥”。1928年,为纪念孙中山,改名为中山桥。2004年10月改为人行桥。2011年修缮加固完毕后,恢复单向通行。2006年,被批准为全国文物保护单位。 2009年,兰州市举办中山桥建成100周年系列庆祝活动。

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该桥修建的原始官方文件档案内容丰富,现完整保存在甘肃省档案馆,2003年被列入首批48个“中国档案文献遗产”名录,这些档案文献被甘肃省档案馆整理成《天下黄河第一桥》[1]。2010年该桥再次修缮加固时,正是借助这些历史档案的解读,我们才得以追溯和考证兰州黄河铁桥油漆、涂装、养护等方面的变化。一百年前的涂装资料,相对完整地呈现在我们面前。涂料、涂层的名称、品种、工序、周期、次数的规定,甚至标志,对桥梁的保护都有着重要的意义,也是我国钢结构桥梁涂装史上的典型范例。

兰州黄河大桥档案馆的油漆和涂料记录

1.1 兰州黄河铁桥施工合同初稿合同第十六条P4规定:铁桥在修建时,所有在水中的铁柱,泰来当时要把铁柱漆成黑色,确保铁柱在水中永不腐蚀。泰来在修建完成后,还要把整个桥体在水外刷上漆。剩余的油要送到甘肃外事局保管,以便以后每年上一次油。油叫什么名字,怎么涂,泰来会开出一份详细的清单,教导上油的方法,避免出错。

1.2 兰州黄河铁桥建设合同正式签订 这是合同的第三稿,第十六条P13:大桥当时由泰来银行注油。泰来银行在修建完成后剩下的油被送到甘肃外事局保管,以便以后每年注油一次。这些油叫什么名字?怎么注油?泰来银行开具了一份详细的清单,说明注油方法,以免出错。

1.3 养护条例为了对铁桥进行有效的保护和维修,甘肃外事总署于宣统元年十月九日(1909年12月21日)颁布实施了《铁桥管理及年修条例》,其中详细列举了10条,规定了铁桥平时的养护和修缮规则及具体方法。其中,与铁桥涂装养护直接相关的有4条P278:

第四条 铁桥如需加油、换板等,皋兰县应随时报告外事局,以便派员估算、核算实际费用。

第七条:铁桥每年应上一次油,不但能保持色泽鲜艳,而且能抵抗风雨侵蚀。但必须在八月份天气暖和时进行,以便清洁均匀。

第八条:油桥的材料是鱼油和红膏,每磅加三两松香水,无论多少磅,油都要用完。鱼油和红膏是从各洋行和天津外事局买来的,目前有鱼油10桶,红膏7桶。

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第九条:铁桥上下部用白粉油密封的所有螺丝,应每隔七天拧紧一次,不得松动,以保证其牢固性。

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兰州黄河大桥油漆涂装记录研究与分析

2.1 明确的书面合同约定和管理规定在合同及规章制度中,我们可以看到涂漆时间(“铁桥修好时”、“当时”、“工程完工后”等,“工程完工后”可以理解为施工后再涂漆,或者类似于交接工程前再涂漆一次)、涂漆部位(水中铁柱、桥体)、质量承诺(永不锈蚀)、油漆准备(“余油”、“万一”,表示提前准备,材料准备充足,留有余地)、材料清关(送甘肃外事局保管)、养护周期(每年涂油一次)、涂漆时间(8月份天气转暖时涂漆)、油漆品种规定(油系名称是什么)、涂漆方法(怎么涂)、涂漆效果(色泽鲜艳、均匀)、书面计划(下达详细订单)、涂漆培训服务(传授涂油方法,传授明确的涂油方法,由简至精)等现代涂装中经常涉及到的工作内容业务工作。

在上述兰州黄河铁桥施工合同档案中,两份合同相隔约4个月,最终正式签署的草案是综合多方意见的结果,“对之前起草的合同进行了多项条款的增补和修改,力求完美”。虽然经过多次修改,但油漆涂装始终作为合同中的专门条款保留,涂装条款的内容也随着桥梁主体结构的变化而调整变化。首先,由于桥梁结构的变化,取消了“铁柱浸水”的规定,因此“为防止铁柱在水中腐烂,将全部刷上黑漆”的做法和承诺也取消了。其次,将“教导上油法”改为“教导清涂油法”,也就是我们今天所说的涂装培训钢结构防腐漆一桥,从会做上升到做好,从注重过程上升到注重结果。

兰州黄河大桥总承包方德国泰来公司将近代工业和建筑技术带到了中国西北,也带来并留下了规范商业活动的契约。上述有关涂料、油漆的内容都有明确的责任和规定。虽然不能证实是现存最早的涂装合同文本和关于涂装养护管理的书面规定,但至少是我国桥梁乃至钢结构防腐涂装领域最早、最完整、最有意义的文字档案。文字档案和实物也保存完好,相互印证。

2.2 油漆、涂料的称谓 当时的“油”一词,即指油漆,如“剩下的油”、“一年上一次油”、“这油叫什么名字”等;也有指涂料,如“涂黑漆”、“老是涂漆”、“教怎么画”、“教画法”、“总把画画完”等。油漆的另一称谓为“涂”,如“一年上一次油”、“怎么涂?”等。

这种习俗传承至今,如有些地方还保留着清漆油、清漆、油家具、油工等称呼。

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从这个角度看,涂料的俗称“油漆”也可以单独叫法,“油”往往是指清漆,“漆”往往是指有色油漆。油、漆、油漆都是名词,也是动词。

2.3 彩绘部分桥身-钢结构。这是铁桥最重要、最关键的彩绘部分,也可能是当时唯一彩绘的部分,也是今天展现给我们的黄河铁桥的主体部分。

桥墩-钢结构/混凝土。最初计划采用6-10排铁质桥墩,对应的防腐涂装方案与承诺为“全部涂黑,确保铁柱在水中永不腐蚀”。后来确认桥墩工艺为“铁芯掺水泥碎石灌浆”,可以理解为今天的钢筋混凝土,但并未提及防护涂装。或许当时还没有混凝土防腐意识,也没有相应的涂装与工艺规定。

桥面 - 木材。“桥面由松木板上铺碎石和泥土建造而成”,后来“取走石头,加上木板,以便随时更换”P169,但在桥梁建设材料清单中发现了涂料(包括桐油),以及随后将桥面改为木板。

因此当时的铁桥主要还是在钢结构上涂装,如今较为常见且日益受到重视的混凝土和木材保护涂料当时尚未涉及。

2.4 涂料种类:红膏、鱼油、松香水。档案记载:“油桥料以鱼油、红膏为原料,每斤加松香水三两。”鱼油、红膏是什么?

鱼油是清油的俗称,又叫熟油、精制油或热聚合油,是由植物油加热精制干燥或半干燥,加入溶剂、干燥剂而制成,是一种油漆,也是较早的一种油漆,可单独使用,也可调配浓稠油漆、防锈漆(红丹油性防锈漆),或加入颜料调配成有色油漆-油性调和漆。

在西北永信的产品说明书目录中,第一页第一个产品就是清油,而在曾用名一栏中,“鱼油”二字格外显眼。

至于色浆,经咨询了一位解放前搞油漆的老人,他已经七十多岁了,他说是浓漆,红浆就是红浓漆。它的名字是由色浆-铅油-浓漆演变而来的,因为它是有色的粘稠糊状物。现在也有说色浆就是色浆。

松香水就是200#溶剂油钢结构防腐漆一桥,配比上也明确规定是‘每磅三盎司松香水’,但也明显高于现在的油漆稀释剂的配比水平,这恰恰说明了鱼油和色浆的黏度非常大。

看上去,兰州黄河铁桥使用的鱼油、红膏,就是今天的清油、红浓漆,其实就是油性调和漆。

如今,涂料行业已经能够针对不同环境下的桥梁提供不同的涂层品种和体系,质量大大提高,耐久性和涂层维护间隔明显延长。

2.5油漆包装及使用情况。油漆包装在运输档案P104中提到‘四桶鱼油重150斤,两桶松香水重125斤’,共计275斤,折算毛重18.75kg/桶、31.25kg/桶。从容积上看,已经接近现在的25L或者30L包装。

油漆的采购量,从运输档案看,仅零散地记载在西安至兰州的记录中。除上述275斤外,最接近的记录是“圆铁桶五只,共重350斤”、“大小不一的油桶42只,共重2960斤”P100。若将这些视为采购总量,则毛重为3585斤。从协议中“余油送交甘肃外事局保管,以便今后每年补油一次”和“鱼油10桶、红膏7桶”的情况看,油漆准备充分,还有改进空间。

由于我们未查到确切的采购数量,也未见过涂装技术档案(德国泰来行公司负责),所以无法估算当时的用漆量,能找到的是保养条例规定“无论重量多少,必须涂漆至完工”是满足使用要求的前提。

现今的桥梁结构由于增加了新的拱梁,涂层面积有所增加,使用量可根据结构来计算。

2.6 油漆功能:装饰、防腐、标示 铁桥修建之初,腐蚀、防腐问题是一个重点。除了合约上有特别规定外,对桥梁防腐的顾虑也是“停修”的原因之一:“气流频繁,机齿会受到隐性损伤,潮汐频繁,地基稍有摇动,冷热会膨胀收缩,水汽会生锈,必然使连接处松动。”P29 这也足见当时对腐蚀问题的重视。

油漆的使用则以桥梁建设的需要为准,在与德国泰来行建筑公司签订的合同中,有专门的油漆条款,内容也随着桥梁结构的变化而调整。原桥梁结构为铁柱,“刷上黑漆”体现的是防腐功能。

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另一项作用是标记桥梁结构。“桥梁上所有涂有白色粉末的螺丝,每七天应拧紧一次”和“如有损坏,应立即更换”。油漆作为铆接桥梁结构上的标记,确保桥梁的安全。

装饰性自然是铁桥涂装的功能体现,“色泽鲜艳”、“均匀洁净”是装饰性的成文描述和要求。

2.7 油漆来源:德国进口 至于油漆,文献中没有明确说明其来源,但我们可以从这些记载推断出油漆的来源:

首先是检查合同。

根据合同第7条“所有材料须从德国装船”和第11条“所有桥梁修复材料须从德国运至天津”的规定,毫无疑问,这些材料是从德国进口的。

二是看规定。

《铁桥管理及年修条例》第八条明确规定:“鱼油红膏,由天津洋行、洋务局购置。”洋行、洋务局作为近代在华从事贸易的外商代理人,应当经销外国产品。

第三是制造能力的可追溯性。

兰州黄河大桥的物资中转站是天津,而天津最早的近代油漆公司是大成油漆厂,其创建时间晚于大桥的修建时间,为1916年。

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第四,有书证。

文献记载“所有材料均从外国购买”(第294页),因此,一般认为兰州黄河大桥所用的油漆是从德国进口的。《‘天下黄河第一桥’的修建》记载:“在当时中国交通极为落后的情况下,包括刷桥用的油漆在内的修建材料都是从德国千里迢迢运到兰州的[2]”。但陈肇生在《关于‘天下黄河第一桥’的疑问》中认为,所用的油漆叫“鱼漆”,“全部从美国进口”,用轮船运到天津的说法显然不足。

但从另一个角度看,历史悠久、漆器丰富的天水可以为省会兰州使用漆器提供条件和便利。当时的兰州应该有油漆(大漆)的实际使用,至少在木材上也有,但这并没有在黄河铁桥上体现出来。

2.8涂装养护管理:在《铁桥管理及年度养护规程》中,对涂装养护周期及时间、油漆种类、颜色、配比、数量、位置等都有具体明确的规定。每年8月份要求重新涂装养护对钢结构桥梁保护意义重大,养护经费规定也能保证落实。

时任陕甘总督、推动修建铁桥的盛运在《兰州黄河铁桥创建碑文》中明确指出“望后人及时修缮”P295,高度重视维护。

即使有这样的规定,实际执行也未必严格,例如1910年的年度维修预算P288中,并没有找到相关的油漆维修项目。

兰州黄河铁桥在后来的修缮中,仅更换了因战争等因素损坏的部分,并增加了拱梁,主体结构依然和100年前刚建时一样,严谨的设计、施工和维护,确保了这座铁桥永远不会老化!

2.9颜色:红色从史料记载油桥材料“以鱼油、红膏调成”可知,兰州黄河铁桥最早的颜色应为红色。

在后来广为流传的有关黄河铁桥颜色的描述中,有橘红、桔红、土红等描述。可能的原因有:第一,不同的人对颜色的感受和描述不同;第二,从颜料选用的角度看,为了达到防锈的目的,纯红色不应该有这种功能;第三,从颜料研制技术水平来看,红丹是一种古老的颜料品种,当时应该已经实际使用过红丹、铁红等防锈颜料。如此看来,“红膏”的颜色描述未必准确!?

至于颜色的改变,则与抗战时期日军空袭兰州有关。兰州是战略大后方,黄河铁桥是苏联对华军需物资必经的“咽喉”,也是日本的重点打击目标。为了掩饰,中山铁桥进行了“伪装”,将桥身漆成灰色,这也是现今大多数钢结构桥梁的通用颜色。这种颜色的习惯叫法有钢灰、铁桥灰等,也成为大众所认可的铁桥的本色。曾有几次尝试将铁桥漆成这种颜色,但因为关注度太高,没有形成统一意见,而被放弃了。

 
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