讲座报道丨陈宜言:深圳桥梁人话桥梁
日期:2019-07-04 来源:深圳市民文化大讲堂
深圳桥梁人话桥梁
编者按:2019年6月23日,深圳市委宣传部、深圳市社科联联合邀请陈宜言老师作客深圳市民文化大讲堂,为市民朋友们做了一场题为“深圳桥梁人话桥梁”的讲座。
精彩演讲内容回顾:
一、中国桥梁发展简介
世界公认,中国人和古罗马人是人类最伟大的桥梁工程师。保存至今的古代桥梁,不仅在技术上,而且在艺术上都取得了辉煌的成就。
公元前4000年左右,西安半坡村就有了护城河桥,这是我国已知最早发现桥梁的地方。
最早的人工桥梁有可能源自模仿倒伏于溪沟上的雷击树木,进而建成的独木桥,再演变为现代的梁桥。
1、石梁桥(泉州安平桥)
泉州安平桥始建于南宋绍兴八年(公元1138年,距今881年),位于晋江安海镇,原长2500米362孔,现长2070米332孔;享有“天下无桥长此桥”,保持世界记录七百余年。
2、拱桥
拱桥起源于模仿石灰岩溶洞所形成的“天生桥”。
(1)木拱桥
木拱桥是用拱的原理,以木头为材料修的桥,如北宋著名画家张择端《清明上河图》的虹桥,建于公元1032年,位于河南开封,上跨汴水,跨径约18.5米。
(2)石拱桥(河北赵州桥)
河北赵州桥建于隋朝(公元605年,距今1414年),著名匠师李春设计建造;为空腹式圆弧形石拱桥,L=37.02m,B=9m,f=7.23m;采用腹拱结构形式,有利于减重、省材、排洪、美观。
(3)石拱桥(北京卢沟桥)
北京卢沟桥始建于金大定二十九年(1189年),成于明昌三年(1192年),距今827年,是我国北方现存最古的大型联拱长桥。全长212.2m,宽9.3m,共有11个桥孔,各孔的跨径和高度均不相等。两边桥孔小、依次向中央逐渐增大的韵律设计法,形成了优美的桥型。
3、斜拉桥
斜拉桥的灵感来源于古埃及的帆船,桅杆为桥塔,下横杆为斜拉桥的梁,帆索为桥索。
(1)竹斜拉桥
热带雨林地区因地制宜,修建了许多斜拉桥,大部分斜拉桥材料为竹子,分为全竹材斜拉桥与部分竹材斜拉桥。
*全竹材斜拉桥
上图的竹斜拉桥位于印度尼西亚爪哇岛的热带雨林,建于 1900 左右,跨越塞拉尤(Serayu)河。
*部分竹材斜拉桥
印度尼西亚雨林深处或一些旅游区内,竹斜拉桥没有竹塔,直接利用两岸的大树作为桥塔。
(2)重庆云安斜张桥(云阳汤溪河大桥)
重庆云安斜张桥于1974年7月动工,1975年3月竣工,2006年10月因三峡大坝蓄水拆除;桥长153米,高25米,宽3.7米;1978年获得全国科学大会奖。
4、悬索桥
悬索桥起源于模仿天然生长跨越深沟且可攀援的藤条而建成的藤桥。1996年西藏墨脱县藤网桥被列为自治区级重点文物保护单位。
5、竹索桥(安澜桥)
成都灌县安澜桥,全长320米,最早称竹桥或竹藤桥,是世界索桥建筑的典范;始建于宋代以前,明朝末年毁于战火,原为多孔连续竹索桥,现改用钢丝绳。
6、铁索桥(泸定桥)
四川大渡河泸定铁索桥,于1706年4月建成,净跨100米,净宽2.8米,13根铁索,桥面距枯水位14.5米,至今仍在使用。泸定桥还具有十分丰富的历史内涵,如耳熟能详的飞夺泸定桥的故事。
7、浮桥
据《诗经·大雅·大明》记载,公元前1134年左右(距今约3153年),周朝周文王为娶妻而在渭水上架起一座浮桥。这是建造浮桥最早的记录,它比古希腊历史学家所记载的世界上最早的浮桥还早五百多年。
(1)舟桥部队
舟桥是折叠式的,一般用于战争、抗震救灾以及其他紧急情况,其拼装只需35分钟,一座载重50吨、长1320米的钢铁浮桥就可飞架长江南北,100多辆军用卡车和重型火炮浩浩荡荡地平稳过江。舟桥用途十分广泛,甚至可作为海上战斗机跑道。
(2)潮州广济桥(中间段浮桥)
潮州广济桥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。
浮梁结合结构,由东西二段石梁桥和中间一段浮桥组合而成,梁桥由桥墩、石梁和桥亭三部分组成。东边梁桥长283.35m,桥墩12个和桥台1座,桥孔12个;西边梁桥长137.3m,桥墩8个,桥孔7个,石梁宽5m;中间浮桥长97.3m,由18只木船连接而成。
8、廊桥(木拱廊桥(温州北涧桥))
温州市泰顺县北涧桥被誉为“世界上最美的廊桥”,始建于清康熙十三年(1674),嘉庆八年(1803)修缮,道光二十九年(1849)重修。采用叠梁式木拱廊桥,长51.87m,宽5.39m,净跨29m,桥屋20间,桥柱84根,桥面地板全由一寸厚木板两层加固。
9、栈道(四川明月峡古栈道)
栈道沿河谷用木头架设出来,半边倚山,靠着峭壁,用绵延不断的桥梁构成道路。明月峡栈道开凿年代为战国至宋代,距今2300多年;其先后上演众多重大历史事件,如萧何整修栈道、诸葛亮六出祈山、唐明皇幸蜀等。
我国五大著名古桥
10、钱塘江大桥——我国自主建成的第一座现代化大桥
钱塘江大桥于1934年8月8日动工,1937年9月26日建成,总投资540万银元;1937年12月23日为阻断日军南下而炸毁;抗战后重修,1953年5月恢复通车。由著名桥梁工程师茅以升设计并主持施工、总工程师罗英全力襄理;公铁两用特大桥,上下双层钢结构桁梁桥,全长1453m,宽9.1米,高7.1米。粉碎了非洋人不能建造铁桥的神话,中国建桥史上的一个里程碑。
1978年改革开放以来,我国桥梁建设迎来了黄金时代。在经历了80年代“学习和模仿”、90年代“跟踪和追赶”之后,21世纪进入了“创新和超越”的新时期。
据不完全统计,截止2017年底,中国桥梁总数达80多万座,成为世界桥梁总数最多的国家,中国不仅桥梁数量多,且在大跨径桥梁、跨海桥梁的建设中取得了突出的成绩。
桥梁可基本分为四大类:
梁式桥以梁为主要承重构件的桥。
世界跨度260m以上的梁桥
拱式桥指的是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁。
世界跨度430m以上的拱桥
斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
世界跨度800m以上的斜拉桥
悬索桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。
世界跨度1300m以上悬索桥
跨海大桥:是指在海上建造的桥梁工程,处于海洋环境,通常规模大,对技术的要求非常高。
世界排名前10位的跨海大桥
其中,珠港澳大桥最为人们所熟知。
二、城市桥梁美学赏析
桥梁不仅要满足通行的功能,也要满足美学的要求,成为艺术品。
1、结构与造型
2、内部空间与外部空间
日本美秀美术馆桥
日本美秀美术馆桥属于斜拉桥,主跨120m,拉索竖琴型布置,于1997年建成,获2002年国际桥梁与结构工程协会杰出结构奖;由美籍华人贝聿铭先生完成建筑设计,设计灵感来自“世外桃源”、“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。
3、体量与比例
4、质感和肌理
5、光与影
6、色彩
7、细部
我国天津海河群体的桥梁与环境十分协调,使其具有观赏性。
桥梁的美学,从不同角度有不同的看法:有时是理性的返璞归真、天人合一、技艺双馨、承前启后,有时是非理性的玩弄符号、视觉冲击、求洋追外、标新立异。
有时桥梁不仅承担着交通的重任,承担着文化的重任。有时甚至可凭借桥梁文化艺术重振城市:
*英国盖茨黑德千禧桥:千禧桥、音乐厅、摩天轮与当代艺术中心在体量、形态、意味上彼此差异又相互呼应,成为盖茨黑德市的标志性建筑,提升了艺术感染力和城市文化价值。
*德国科隆大教堂与霍亨索伦桥:建于1907年至1911年,位于大教堂的轴心线上,是德国和欧洲铁路最重要的枢纽之一。新浪漫主义风格装饰华美的大门与哥特式的大教堂形成对比,使大桥与大教堂一起成为科隆市的象征。大桥上有成千上万的爱情锁挂在围栏上,寓意永恒不变的爱情,为大桥增添了一道人文风景。
*美国布鲁克林桥与曼哈顿桥
*重庆朝天门码头
*深圳代表性的桥梁
三、SPMT快速拆架桥
1、快速架桥的初衷
传统的桥梁施工对环境造成了极大的影响,如占用资源、影响美观;引起交通拥堵;噪音、粉尘等污染;污染环境等等。SPMT的应用,则很好地解决了上述问题。
2、自行式模块运输车
SPMT指的是自行式模块运输车。SPMT原主要用来运输火箭等重、大、高、异型结构物,其特点主要是使用灵活、装卸方便、载重量超大、对位精度高(可达厘米)。
实际上SPMT早已被应用于桥梁的施工。
3、工程应用案例
(1)美国格拉芙跨线桥桥跨更换工程
(2)美国普罗维登斯河桥更换工程
(3)运输京宝高速铁路预制桥梁段
(4)京珠高速长沙至湘潭段跨线桥整体拆除
(5)上海S26公路入城段7标高架桥箱梁快速移运
因线路规划需要,拆除既有入城段99米长高架桥上部梁,保留下部桥墩,以新建连续钢梁。拆除的梁段最大尺寸为:长67.5m,宽18m,高2.2m,总重3050吨。使用SPMT拆架桥梁,仅仅使用了一个晚上便完成了施工任务,若使用传统桥梁拆除方式,施工时期将延长,并对交通造成极大影响。
(6)深圳黄木岗综合交通枢纽工程黄木岗立交拆除
黄木岗立交高峰期交通量达到1.3万辆/小时,其跨越的笋岗西路主桥、泥岗西路-华富路主路均为深圳市重要的城市主干道,地理位置敏感,周边分布有医院、学校、体育馆和住宅等,地下管线密集,横跨既有地铁7号线。施工难度极大。
采用SPMT技术仅214小时就将四层黄木岗立交拆除,从桥梁拆除到恢复临时平交灯控十字路口仅18天,快速、安全、环保。
(7)深圳岗厦北综合交通枢纽工程彩田路跨线桥
本工程位于深南大道和彩田路交汇处,是既有地铁2、11号线和在建地铁10、14号线的4线换乘站。枢纽工程总建筑约22.4万m2,东西向总长888m,南北向总长618m。地下3层,负1层为站厅层,负2、3层为站台层。因与岗厦北地铁站平面位置重叠,需要拆除。
架设临时钢便桥→拆除既有跨线桥→恢复跨线桥→拆除临时钢便桥
SPMT法架桥方案:
每片钢箱梁重约180吨(包含桥面铺装和栏杆等重量),每节段长26m,宽12m。
节段运输→左右幅对位→节段对接→整体成桥
彩田路跨线桥中间4跨连续梁主要采用8台SPMT模块车进行支撑切割运输拆除。
模块车及支架就位→梁段运离→梁段运至堆弃场→白天施工现场
这是国内首次运用SPMT拆除城市中的连续梁桥。拆除整座连续梁跨线桥历时8天,其中拆除跨深南大道桥跨部份仅需2个晚上。
四、展望我国桥梁发展
我国的悬索桥、斜拉桥、拱桥、梁桥及跨海大桥在数量、规模和跨径上达到了世界领先水平,已走出国门,迈向世界。
随着我国综合国力的不断提升,桥梁已不再仅满足交通要求,其美学价值日益突出。在设计桥梁时,应考虑桥梁美学,以期建成人们所喜爱的美丽桥梁,使人们在经过桥梁时获得一种美的享受。
“绿水青山就是金山银山”,我国桥梁将不断着力于绿色环保的SPMT等新技术及新材料的应用与创新,保护生态环境,为建设天蓝地绿水清的美好家园贡献一份力量。
“逢山开路,遇水架桥”,桥梁人将不忘初心,砥砺前行,铸就更多的精品桥梁,实现造福百姓的中国梦。