若讓你在一座老橋的邊上再設(shè)計(jì)一座新橋,你會(huì)如何選擇新橋的橋式?是與原橋一樣,還是另尋他樣?對此,盡管沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,但回顧橋梁歷史的發(fā)展軌跡,可以發(fā)現(xiàn),工程師們大多選擇同一橋式。對這樣并排而立的兩座橋,若給她們?nèi)∫粋€(gè)通俗化的、帶點(diǎn)文化意味的名字,就是“姐妹橋”。在國外,也稱這樣的橋?yàn)門win 橋,意即兩橋的相似度很高,如同雙胞胎。
“姐妹橋”回眸
在古代橋梁中,現(xiàn)存至今的“姐妹橋”,大概在中國。
在浙江省湖州市南潯區(qū)雙林鎮(zhèn)的一條河流上,有三座相距不遠(yuǎn)、形制類同、尺寸差異不大的三座古代石拱橋:萬魁橋、化成橋和萬元橋(圖1),這大概就是世界上最早的“姐妹橋”了。
圖1 雙林三橋
照片最前面的是萬奎橋,始建于1669年,重建于1793年;橋高6.8m,長51m,寬3.2m。居中的是化成橋,其距萬奎橋122m;該橋歷史悠久,始建于明嘉靖年間,1630年和1793年兩度重建;橋高6.6m,長46m,寬3.4m。最后面的是萬元橋,其距化成橋225m;始建于1730年,重建于1834年。橋高7m,長51m,寬3.5m;橋上望柱頂鑿有神態(tài)各異的獅子十對,是為突出特征。三座橋的中孔凈跨在12.40~12.95m之間,邊孔者在7.20~7.70m之間。
咫尺之距,三橋并列,不僅壯觀,也屬罕見。按民間傳說,這事與當(dāng)?shù)匾粚Ω患医忝糜嘘P(guān),故也稱雙林三橋?yàn)榻忝脴颉?013年,雙林三橋被評為全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位。
“姐妹橋”集錦
在現(xiàn)代橋梁中,不論橋型如何,均可看到“姐妹橋”的身影?,F(xiàn)按時(shí)間順序擷取一部分橋例,簡要介紹如下。
圖2所示為美國亞利桑那州跨越科羅拉多河的納瓦霍(Navajo)橋。這是兩座并列的鋼桁拱橋,一座建成于1929年,一座建成于1995年。兩橋相距約57m(橋中軸線的橫向間距,下同),老橋(第一座橋)的橋長254m,跨度188m,矢高27m,車行道寬5.5m;新橋(第二座橋)的尺寸根據(jù)地形條件有所調(diào)整,橋長277m,跨度221m,矢高保持為27m,車行道加寬到13m。新橋建成通車后,老橋就改為人行橋了。
圖2 納瓦霍橋(1929,1995)
美國紐約的格蘭德島南橋(South Grand Island Bridge),是一對分別建造于1935年和1963年的鋼桁拱橋,主跨182m,橋長1036m,間距約38m,見圖3。這兩座橋除少量局部構(gòu)造有差異外,其余均相同。
圖3 格蘭德島南橋(1935,1963)
圖4所示為美國特拉華紀(jì)念大橋(Delaware Memorial Bridge)。這橋是傳統(tǒng)的美國鋼桁梁懸索橋,一座建于1951年,一座建于1968年。兩橋間距約76m,除橋長(3281,3291m)相差10m外,跨度(655m)、橋?qū)挘?8m)、橋下凈空(53m)等均保持一致。
圖4 特拉華紀(jì)念大橋(1951,1968)
美國新月城連接線橋(Crescent City Connection),見圖5。這是在新奧爾良跨越密西西比河的兩座鋼桁懸臂梁橋,一座建于1958年,一座建于1988年。兩橋間距約114m,老橋的主跨480m,橋?qū)?8m;新橋的主跨486m,橋?qū)?8m;兩橋的主跨跨度分別位列世界同類橋梁跨度排名第5、6位。
圖5 新奧爾良連接線橋(1958,1988)
圖6所示為日本愛知縣名古屋市的名港西大橋。這是兩座三跨鋼箱梁斜拉橋,分別在1985年和1997年開通。兩橋間距約52m,主跨跨度分別為405m和406m(分跨上有0.5~1m的調(diào)整),其余構(gòu)造和尺寸幾乎完全相同。
圖6 名港西大橋(1985,1997)
圖7所示者,為位于澳大利亞布里斯班的門道橋(Gateway Bridges,現(xiàn)在的官方名稱叫Sir Leo Hielscher Bridges)。這是兩座在分跨布置上一致的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,兩橋間距約51m,主跨260m;一座開通于1986年,一座開通于2011年。
圖7 門道橋(1986,2011)
還有一些特別的“姐妹橋”,特別之處在于,并列的兩座或三座橋是一次性設(shè)計(jì)、分階段建造。
圖8所示為美國匹茲堡的三姐妹橋(Three Sisters)。這是采用熟鐵鏈桿作為主纜的自錨式懸索橋,也是美國最早建造的自錨式懸索橋,還是極為罕見地采用懸臂法施工主跨的懸索橋。其中,兩座橋在1926年開通,一座在1928年開通。上、下游兩座橋到中間一座橋的間距在140~170m之間,橋長在260~269m之間,主跨跨度在120~135m之間。
圖8 三姐妹橋(1926,1928)
在俄羅斯圣彼得堡跨越涅瓦河的大奧布霍夫(Bolshoi Obukhovsky)橋,見圖9。這是兩座并列的鋼箱斜拉橋,主跨382m,間距約36m,先后在2004年、2007年開通。
圖9 大奧布霍夫橋(2004,2007)
在我國,也建造了一些分離式雙幅橋,也可視其為“姐妹橋”。圖10所示為重慶魚洞長江大橋,其是一座公軌兩用的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,布置六個(gè)車道和兩個(gè)輕軌道。主橋的雙主跨長260m,橋面總寬41.6m,單幅寬20.3m,間距約21m。大橋分期建設(shè),上游幅在2008年建成通車,下游幅在2011年建成通車。
圖10 魚洞長江大橋(2008,2011)
“姐妹橋”緣由
為何會(huì)出現(xiàn)“姐妹橋”?筆者的理解如下。
分兩種情況討論。第一種情況是指那些建造年代相距十多年至幾十年的“姐妹橋”。這主要是由于交通流量的增加促使了第二座橋的建設(shè)。從技術(shù)層面講,若經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)的第一座橋仍可正常使用,則說明其結(jié)構(gòu)是可靠的;而且,橋位處的地形、地質(zhì)、水文等條件也適于建造第二座同一式樣的橋。另一方面,從橋梁審美的角度看,相鄰不遠(yuǎn)的、同一橋式的兩座橋,在形式上顯得互為協(xié)調(diào)而不沖突、在審美心理上會(huì)產(chǎn)生秩序感和韻律感,在視覺上會(huì)衍生出更豐富的造型景觀;所有這些,均會(huì)起到進(jìn)一步凸顯橋梁建筑美的作用。
第二種情況是指那些一次性設(shè)計(jì)、分階段建造的“姐妹橋”。通常,對那些橋面寬度尺寸很大的橋,就有條件做成兩座獨(dú)立的橋。從工程常識上理解,建造這樣的“姐妹橋”,因基礎(chǔ)部分花費(fèi)較多,似乎不合算。不過,其也會(huì)帶來潛在的好處:第一,可降低建設(shè)過寬橋梁(連帶過大的基礎(chǔ))的技術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn),可間接提升橋梁的可靠性;第二,盡管施工周期比建設(shè)一座寬橋有所延長,但讓其中一座半寬的橋提前通車幾年,也會(huì)帶來巨大的社會(huì)效益;第三,從長遠(yuǎn)考慮,便于在不中斷交通的情況下開展維修加固。
一點(diǎn)聯(lián)想
橋梁園地中,百花爭妍,“姐妹橋”就像園中的荷蓮,并蒂而立,顯眼奪目。
“姐妹橋”的設(shè)計(jì),與常規(guī)的橋梁設(shè)計(jì)沒有區(qū)別,只是需要注意兩點(diǎn):一是需確定兩橋之間的合理間距(因受兩岸道路的制約,并考慮整體協(xié)調(diào)性,兩橋相距不能過遠(yuǎn)或過近;取值可參考前述各橋例),二是兩橋在構(gòu)造尺寸上不要求絕對一樣,可以存在些許差異;也就是說,形似(包括色彩)似乎更為重要。
兩座并列的橋,選擇不同的橋型,或結(jié)構(gòu)尺寸有明顯差異,這樣的橋也并不少見(這里就不舉例了)。如此的設(shè)計(jì),自然也有正當(dāng)理由(如第一座橋過于陳舊而面臨退役拆除,或第一座橋顯現(xiàn)功能性缺陷而難以滿足使用要求,等等)。可見,做不做“姐妹橋”,也沒有一定之規(guī)。
有沒有機(jī)會(huì)建造“姐妹橋”,主要與交通規(guī)劃和環(huán)境條件有關(guān),可遇而不可求。在某些不利條件下(如在場地受限的城市環(huán)境中),若強(qiáng)行建造“姐妹橋”,反而可能會(huì)大費(fèi)周章,弄巧成拙,得不償失。
(作者注:本文參考了諸多文獻(xiàn)資料,不一一列出,在此一并致謝?。?/span>
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