講座報道丨陳宜言:深圳橋梁人話橋梁
日期:2019-07-04 來源:深圳市民文化大講堂
深圳橋梁人話橋梁
編者按:2019年6月23日,深圳市委宣傳部、深圳市社科聯(lián)聯(lián)合邀請陳宜言老師作客深圳市民文化大講堂,為市民朋友們做了一場題為“深圳橋梁人話橋梁”的講座。
精彩演講內(nèi)容回顧:
一、中國橋梁發(fā)展簡介
世界公認,中國人和古羅馬人是人類最偉大的橋梁工程師。保存至今的古代橋梁,不僅在技術(shù)上,而且在藝術(shù)上都取得了輝煌的成就。
公元前4000年左右,西安半坡村就有了護城河橋,這是我國已知最早發(fā)現(xiàn)橋梁的地方。
最早的人工橋梁有可能源自模仿倒伏于溪溝上的雷擊樹木,進而建成的獨木橋,再演變?yōu)楝F(xiàn)代的梁橋。
1、石梁橋(泉州安平橋)
泉州安平橋始建于南宋紹興八年(公元1138年,距今881年),位于晉江安海鎮(zhèn),原長2500米362孔,現(xiàn)長2070米332孔;享有“天下無橋長此橋”,保持世界記錄七百余年。
2、拱橋
拱橋起源于模仿石灰?guī)r溶洞所形成的“天生橋”。
?。?)木拱橋
木拱橋是用拱的原理,以木頭為材料修的橋,如北宋著名畫家張擇端《清明上河圖》的虹橋,建于公元1032年,位于河南開封,上跨汴水,跨徑約18.5米。
?。?)石拱橋(河北趙州橋)
河北趙州橋建于隋朝(公元605年,距今1414年),著名匠師李春設(shè)計建造;為空腹式圓弧形石拱橋,L=37.02m,B=9m,f=7.23m;采用腹拱結(jié)構(gòu)形式,有利于減重、省材、排洪、美觀。
?。?)石拱橋(北京盧溝橋)
北京盧溝橋始建于金大定二十九年(1189年),成于明昌三年(1192年),距今827年,是我國北方現(xiàn)存最古的大型聯(lián)拱長橋。全長212.2m,寬9.3m,共有11個橋孔,各孔的跨徑和高度均不相等。兩邊橋孔小、依次向中央逐漸增大的韻律設(shè)計法,形成了優(yōu)美的橋型。
3、斜拉橋
斜拉橋的靈感來源于古埃及的帆船,桅桿為橋塔,下橫桿為斜拉橋的梁,帆索為橋索。
?。?)竹斜拉橋
熱帶雨林地區(qū)因地制宜,修建了許多斜拉橋,大部分斜拉橋材料為竹子,分為全竹材斜拉橋與部分竹材斜拉橋。
*全竹材斜拉橋
上圖的竹斜拉橋位于印度尼西亞爪哇島的熱帶雨林,建于 1900 左右,跨越塞拉尤(Serayu)河。
*部分竹材斜拉橋
印度尼西亞雨林深處或一些旅游區(qū)內(nèi),竹斜拉橋沒有竹塔,直接利用兩岸的大樹作為橋塔。
(2)重慶云安斜張橋(云陽湯溪河大橋)
重慶云安斜張橋于1974年7月動工,1975年3月竣工,2006年10月因三峽大壩蓄水拆除;橋長153米,高25米,寬3.7米;1978年獲得全國科學(xué)大會獎。
4、懸索橋
懸索橋起源于模仿天然生長跨越深溝且可攀援的藤條而建成的藤橋。1996年西藏墨脫縣藤網(wǎng)橋被列為自治區(qū)級重點文物保護單位。
5、竹索橋(安瀾橋)
成都灌縣安瀾橋,全長320米,最早稱竹橋或竹藤橋,是世界索橋建筑的典范;始建于宋代以前,明朝末年毀于戰(zhàn)火,原為多孔連續(xù)竹索橋,現(xiàn)改用鋼絲繩。
6、鐵索橋(瀘定橋)
四川大渡河瀘定鐵索橋,于1706年4月建成,凈跨100米,凈寬2.8米,13根鐵索,橋面距枯水位14.5米,至今仍在使用。瀘定橋還具有十分豐富的歷史內(nèi)涵,如耳熟能詳?shù)娘w奪瀘定橋的故事。
7、浮橋
據(jù)《詩經(jīng)·大雅·大明》記載,公元前1134年左右(距今約3153年),周朝周文王為娶妻而在渭水上架起一座浮橋。這是建造浮橋最早的記錄,它比古希臘歷史學(xué)家所記載的世界上最早的浮橋還早五百多年。
?。?)舟橋部隊
舟橋是折疊式的,一般用于戰(zhàn)爭、抗震救災(zāi)以及其他緊急情況,其拼裝只需35分鐘,一座載重50噸、長1320米的鋼鐵浮橋就可飛架長江南北,100多輛軍用卡車和重型火炮浩浩蕩蕩地平穩(wěn)過江。舟橋用途十分廣泛,甚至可作為海上戰(zhàn)斗機跑道。
?。?)潮州廣濟橋(中間段浮橋)
潮州廣濟橋始建于南宋乾道七年(公元1171年),明朝嘉靖九年(公元1530年)形成“十八梭船二十四洲”的格局。
浮梁結(jié)合結(jié)構(gòu),由東西二段石梁橋和中間一段浮橋組合而成,梁橋由橋墩、石梁和橋亭三部分組成。東邊梁橋長283.35m,橋墩12個和橋臺1座,橋孔12個;西邊梁橋長137.3m,橋墩8個,橋孔7個,石梁寬5m;中間浮橋長97.3m,由18只木船連接而成。
8、廊橋(木拱廊橋(溫州北澗橋))
溫州市泰順縣北澗橋被譽為“世界上最美的廊橋”,始建于清康熙十三年(1674),嘉慶八年(1803)修繕,道光二十九年(1849)重修。采用疊梁式木拱廊橋,長51.87m,寬5.39m,凈跨29m,橋屋20間,橋柱84根,橋面地板全由一寸厚木板兩層加固。
9、棧道(四川明月峽古棧道)
棧道沿河谷用木頭架設(shè)出來,半邊倚山,靠著峭壁,用綿延不斷的橋梁構(gòu)成道路。明月峽棧道開鑿年代為戰(zhàn)國至宋代,距今2300多年;其先后上演眾多重大歷史事件,如蕭何整修棧道、諸葛亮六出祈山、唐明皇幸蜀等。
我國五大著名古橋
10、錢塘江大橋——我國自主建成的第一座現(xiàn)代化大橋
錢塘江大橋于1934年8月8日動工,1937年9月26日建成,總投資540萬銀元;1937年12月23日為阻斷日軍南下而炸毀;抗戰(zhàn)后重修,1953年5月恢復(fù)通車。由著名橋梁工程師茅以升設(shè)計并主持施工、總工程師羅英全力襄理;公鐵兩用特大橋,上下雙層鋼結(jié)構(gòu)桁梁橋,全長1453m,寬9.1米,高7.1米。粉碎了非洋人不能建造鐵橋的神話,中國建橋史上的一個里程碑。
1978年改革開放以來,我國橋梁建設(shè)迎來了黃金時代。在經(jīng)歷了80年代“學(xué)習(xí)和模仿”、90年代“跟蹤和追趕”之后,21世紀進入了“創(chuàng)新和超越”的新時期。
據(jù)不完全統(tǒng)計,截止2017年底,中國橋梁總數(shù)達80多萬座,成為世界橋梁總數(shù)最多的國家,中國不僅橋梁數(shù)量多,且在大跨徑橋梁、跨海橋梁的建設(shè)中取得了突出的成績。
橋梁可基本分為四大類:
梁式橋以梁為主要承重構(gòu)件的橋。
世界跨度260m以上的梁橋
拱式橋指的是在豎直平面內(nèi)以拱作為結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。
世界跨度430m以上的拱橋
斜拉橋是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁,是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結(jié)構(gòu)體系。
世界跨度800m以上的斜拉橋
懸索橋指的是以通過索塔懸掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。
世界跨度1300m以上懸索橋
跨海大橋:是指在海上建造的橋梁工程,處于海洋環(huán)境,通常規(guī)模大,對技術(shù)的要求非常高。
世界排名前10位的跨海大橋
其中,珠港澳大橋最為人們所熟知。
二、城市橋梁美學(xué)賞析
橋梁不僅要滿足通行的功能,也要滿足美學(xué)的要求,成為藝術(shù)品。
1、結(jié)構(gòu)與造型
2、內(nèi)部空間與外部空間
日本美秀美術(shù)館橋
日本美秀美術(shù)館橋?qū)儆谛崩瓨?,主?20m,拉索豎琴型布置,于1997年建成,獲2002年國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會杰出結(jié)構(gòu)獎;由美籍華人貝聿銘先生完成建筑設(shè)計,設(shè)計靈感來自“世外桃源”、“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”。
3、體量與比例
4、質(zhì)感和肌理
5、光與影
6、色彩
7、細部
我國天津海河群體的橋梁與環(huán)境十分協(xié)調(diào),使其具有觀賞性。
橋梁的美學(xué),從不同角度有不同的看法:有時是理性的返璞歸真、天人合一、技藝雙馨、承前啟后,有時是非理性的玩弄符號、視覺沖擊、求洋追外、標新立異。
有時橋梁不僅承擔(dān)著交通的重任,承擔(dān)著文化的重任。有時甚至可憑借橋梁文化藝術(shù)重振城市:
*英國蓋茨黑德千禧橋:千禧橋、音樂廳、摩天輪與當代藝術(shù)中心在體量、形態(tài)、意味上彼此差異又相互呼應(yīng),成為蓋茨黑德市的標志性建筑,提升了藝術(shù)感染力和城市文化價值。
*德國科隆大教堂與霍亨索倫橋:建于1907年至1911年,位于大教堂的軸心線上,是德國和歐洲鐵路最重要的樞紐之一。新浪漫主義風(fēng)格裝飾華美的大門與哥特式的大教堂形成對比,使大橋與大教堂一起成為科隆市的象征。大橋上有成千上萬的愛情鎖掛在圍欄上,寓意永恒不變的愛情,為大橋增添了一道人文風(fēng)景。
*美國布魯克林橋與曼哈頓橋
*重慶朝天門碼頭
*深圳代表性的橋梁
三、SPMT快速拆架橋
1、快速架橋的初衷
傳統(tǒng)的橋梁施工對環(huán)境造成了極大的影響,如占用資源、影響美觀;引起交通擁堵;噪音、粉塵等污染;污染環(huán)境等等。SPMT的應(yīng)用,則很好地解決了上述問題。
2、自行式模塊運輸車
SPMT指的是自行式模塊運輸車。SPMT原主要用來運輸火箭等重、大、高、異型結(jié)構(gòu)物,其特點主要是使用靈活、裝卸方便、載重量超大、對位精度高(可達厘米)。
實際上SPMT早已被應(yīng)用于橋梁的施工。
3、工程應(yīng)用案例
(1)美國格拉芙跨線橋橋跨更換工程
?。?)美國普羅維登斯河橋更換工程
?。?)運輸京寶高速鐵路預(yù)制橋梁段
(4)京珠高速長沙至湘潭段跨線橋整體拆除
?。?)上海S26公路入城段7標高架橋箱梁快速移運
因線路規(guī)劃需要,拆除既有入城段99米長高架橋上部梁,保留下部橋墩,以新建連續(xù)鋼梁。拆除的梁段最大尺寸為:長67.5m,寬18m,高2.2m,總重3050噸。使用SPMT拆架橋梁,僅僅使用了一個晚上便完成了施工任務(wù),若使用傳統(tǒng)橋梁拆除方式,施工時期將延長,并對交通造成極大影響。
?。?)深圳黃木崗綜合交通樞紐工程黃木崗立交拆除
黃木崗立交高峰期交通量達到1.3萬輛/小時,其跨越的筍崗西路主橋、泥崗西路-華富路主路均為深圳市重要的城市主干道,地理位置敏感,周邊分布有醫(yī)院、學(xué)校、體育館和住宅等,地下管線密集,橫跨既有地鐵7號線。施工難度極大。
采用SPMT技術(shù)僅214小時就將四層黃木崗立交拆除,從橋梁拆除到恢復(fù)臨時平交燈控十字路口僅18天,快速、安全、環(huán)保。
?。?)深圳崗廈北綜合交通樞紐工程彩田路跨線橋
本工程位于深南大道和彩田路交匯處,是既有地鐵2、11號線和在建地鐵10、14號線的4線換乘站。樞紐工程總建筑約22.4萬m2,東西向總長888m,南北向總長618m。地下3層,負1層為站廳層,負2、3層為站臺層。因與崗廈北地鐵站平面位置重疊,需要拆除。
架設(shè)臨時鋼便橋→拆除既有跨線橋→恢復(fù)跨線橋→拆除臨時鋼便橋
SPMT法架橋方案:
每片鋼箱梁重約180噸(包含橋面鋪裝和欄桿等重量),每節(jié)段長26m,寬12m。
節(jié)段運輸→左右幅對位→節(jié)段對接→整體成橋
彩田路跨線橋中間4跨連續(xù)梁主要采用8臺SPMT模塊車進行支撐切割運輸拆除。
模塊車及支架就位→梁段運離→梁段運至堆棄場→白天施工現(xiàn)場
這是國內(nèi)首次運用SPMT拆除城市中的連續(xù)梁橋。拆除整座連續(xù)梁跨線橋歷時8天,其中拆除跨深南大道橋跨部份僅需2個晚上。
四、展望我國橋梁發(fā)展
我國的懸索橋、斜拉橋、拱橋、梁橋及跨海大橋在數(shù)量、規(guī)模和跨徑上達到了世界領(lǐng)先水平,已走出國門,邁向世界。
隨著我國綜合國力的不斷提升,橋梁已不再僅滿足交通要求,其美學(xué)價值日益突出。在設(shè)計橋梁時,應(yīng)考慮橋梁美學(xué),以期建成人們所喜愛的美麗橋梁,使人們在經(jīng)過橋梁時獲得一種美的享受。
“綠水青山就是金山銀山”,我國橋梁將不斷著力于綠色環(huán)保的SPMT等新技術(shù)及新材料的應(yīng)用與創(chuàng)新,保護生態(tài)環(huán)境,為建設(shè)天藍地綠水清的美好家園貢獻一份力量。
“逢山開路,遇水架橋”,橋梁人將不忘初心,砥礪前行,鑄就更多的精品橋梁,實現(xiàn)造福百姓的中國夢。