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亚东桥话30:千年风雨话廊桥(下)

 唐继舜 2018-01-13

在“亚东桥话29:千年风雨话廊桥(上)”中,简要讨论了中国廊桥的起源与发展,以及中世纪欧洲的石拱屋桥和木廊桥。本文接着介绍19世纪北美的木梁廊桥,以及现代廊桥的分类及实例。


19世纪北美的木梁廊桥

在“亚东桥话7:电影中的桥(下)”中,曾提及过美国的木廊桥。在北美,木材资源十分丰富,这为北美早期的公路桥建造提供了条件,也为后来的一些铁路桥建设提供了条件。从一开始,公路木桥就多采用廊桥形式,早期的铁路桥常采用木排架及桁架。顺便提及,美国和加拿大的第一条铁路分别于1830和1836年开通。


在19世纪,美国盛行建造各式木廊桥,最多时全国的木桥总数达到1.2~1.4万座,今天剩下大约800-900座。在1900年,加拿大魁北克的木廊桥大约有1000座,到20世纪90年代只剩下98座。今天,这些木廊桥已成为北美乡村公路上充满历史情怀的传统建筑,得到了较好的保护。


自古至今,建造木廊桥的基本出发点都相同,即保护木结构并延长其使用寿命,也为过往行人提供遮风避雨之处。北美的木廊桥也是如此。美国有桥梁工程师曾经指出,木廊桥的预期寿命比裸露者长三倍。


大体说来,与中国传统木廊桥相比,北美木廊桥的建筑外观更为朴实无华,结构形式和功能上也有较大区别。笔者的几点认识是:


第一,北美的木廊桥采用各式桁架结构。在桁架周边加装面板和倾斜盖板,可使“廊”与“桥”连为一整体,这对提升桁架结构的跨越能力和承载能力起到一定作用。


图1所示为美国的Cornish-Windsor木廊桥,位于新罕布什尔州与佛蒙特州之间的康涅狄格河上。这桥始建于1866年,几经修复,1988年重建。结构采用格构式桁架,最大跨度62.2m,桥宽7.3m,桥长137m,可通行载重10t的车。这桥是美国现存跨度最大的木廊桥,被列入美国国家史迹名录。

图1  美国Cornish-Windsor木廊桥

第二,从桥宽及构造可知,北美的木廊桥基本上以走车为主,行人为辅。不仅走马车汽车,还曾用于铁路。这得益于桁架结构的承载能力。


图2所示为印第安纳州的Ramp Creek桥,始建于1838年,桥长约34m,单跨,双车道。为避免废弃的命运,20世纪30年代从原桥位移至到一个公园内。

图2  美国Ramp Creek木廊桥

图3是美国新罕布什尔州的两座铁路木廊桥。图左边的建于1877年,1965遭火灾损毁。右边的是Clark单线铁路桥,始建于1904年,跨度32.6m,净空6.25m。20世纪60年代,这桥从其他废弃的铁路线上搬移到现在的桥位,仍用于小型蒸汽机车观光旅游。

图3  美国的铁路木廊桥

第三,木桁架廊桥的建设,为后来钢铁桁架铁路桥的发展,起到了明显的促进作用。参见“亚东桥话25:梁桥回眸(上)”。


目前规模最大的木廊桥是加拿大的哈特兰(Hartland)廊桥,见图4。这桥位于新不伦瑞克省,始建于1901年,1920年重修时改成廊桥,可通车(单车道,限载10t)和行人(设独立的单侧通道,北美的不少木廊桥如此处理)。桥全长391m,6墩7跨,最大跨度约53m,是世界上现存最长的廊桥。1980年被列入加拿大历史文物。

图4  加拿大哈特兰木廊桥


千姿百态的当代廊桥

历史发展到21世纪。今天我们见到的廊桥,仍保留了传统廊桥的行人通行、交流、休憩、游玩等功能,但在建筑形式、建筑材料、建筑选址等方面,已与过去大相径庭。今天的廊桥,尽管规模有限,但却千姿百态,五彩纷呈,成为城市环境与交通中的亮彩之处。


笔者以为,当代廊桥还可细分为跨河廊桥、跨线廊桥、空中廊道和建筑连廊四类。各类的特点有所不同,分述并举例如下。


1、跨河廊桥


这类廊桥跨越河流,需考虑水文、地质、通航等对桥梁的影响。因桥位周边相对空旷,建筑造型的空间较大。试举几例。


加拿大卡尔加里的和平桥(图5),跨度126m,桥宽6.2m,是2012年建成的一座人行及自行车桥。该桥为一座半封闭廊桥,造型独特,色彩夺目,是螺旋形桥(Helical bridge)的一个典型代表。

图5  卡尔加里和平桥

“螺旋形桥”是一个形象的称呼,实际上就是指造型变异的一类桁架梁。这类桁架梁的弦杆由布置在上、下缘的顺直构件组成,腹板则由若干根杆件(钢管或型钢)沿桥纵向呈螺旋状布置。这一类人行桥始于21世纪初,目前至少已建成8座。


另一座“和平桥”位于格鲁吉亚首都第比利斯(图6)。这桥采用钢管和玻璃(白天遮阳挡雨,晚上发光照明)构成一个弓状的双曲面天棚,下吊人行步道。桥长150m,跨度约73m,2010年建成。

图6  第比利斯和平桥

西班牙马德里的阿尔甘苏埃拉(Arganzuela)桥(图7),也是一座螺旋形半封闭人行廊桥。全桥分为独立的两座,其中跨河桥的桥长150m,跨度117m。顺桥方向观看到的建筑造型,表现出较强烈的科技感和韵律美。

图7  马德里阿尔甘苏埃拉桥

中国上海青浦人行桥(图8),建筑创意来源于苏州园林里曲折起伏的小桥。主体结构为一有折角的非对称空间钢桁架,并根据结构受力情况来确定桁架杆件的布置方式。桁架上布置木质屋顶和桥面,河面宽约50m,2008年建成。

图8  上海青浦人行桥

莫斯科的巴格拉季昂(Bagration)桥是一座功能齐全的廊桥,1997年建成,见图9。这桥在莫斯科国际商业中心附近跨越莫斯科河,采用钢桁架结构(横向呈三角形),桥长214m,宽16m,主跨147m。廊桥划分为互通的上下两层,下层封闭,上层半封闭,桥上设有商店、休闲场所、观景平台、自动步道等。

图9  莫斯科巴格拉季昂桥

顺便提及,在对桥梁造型及景观不作要求时,在合适的桥位处,也不妨采用废旧的集装箱或火车车厢做成简易的跨河廊桥,这样既节约,又环保,架设拆除废弃也算方便。参见图10。

图10  简易跨河廊桥


2、跨线廊桥

指全封闭或半封闭(只带顶棚)的过街(或跨越公路铁路的)天桥,是目前应用最为广泛的一类廊桥。这类桥多设在城市中行人较多之处,跨度通常有限,主要目的是为了人车分流、疏导交通。


另外,在建筑密集的大都市,借助建筑把多座过街天桥互相连通,为行人提供另一种不受天气影响的、可长距离穿行的交通方式。


加拿大多伦多的伊顿中心(Eaton Centre)桥,两端搭建在市中心的两栋商场大楼之间,见图11。这桥的跨度约37m,结构为在变厚度钢梁之上布置多排变高度、多折角、沿纵向扭转的钢框架,用玻璃和黄铜外包。桥梁造型表现出现代雕塑感,2017年建成。

图11  多伦多伊顿中心跨线桥

压题照片展现的,是西班牙2006建成的洛格罗尼奥(Logroño)跨线桥。该桥跨越一条城市环线,采用变高度的格构式桁架,跨度61m;位于曲面上的腹杆在横向呈尖拱状(图12),隐喻传统的延续;桁架外敷玻璃,以挡风雨和车辆噪声。

图12  西班牙洛格罗尼奥跨线桥

卢森堡的阿尔泽特河畔埃施(Esch-sur-Alzette)桥,是一座跨越8条铁路线的人行廊桥,桥长110m,桥宽5-7m,跨度约95m,2009年建成,见图13。这桥的最大特点,是在一端设置电梯和楼梯以克服桥两端的地面高差,全桥结构(包括桥面、顶棚及其之间的连接构件)均采用曲面薄钢板制成。

图13  阿尔泽特河畔埃施跨线桥

2011建成的深圳春花天桥(图14),是在一个十字路口设置的环形半封闭廊桥。环的内缘呈圆形,直径约70m,外缘布置6个突出的弧形,鸟瞰时呈花瓣状。在钢曲梁之上,通过外缘的网状钢结构和内缘的立柱,支撑起钢制顶棚。

图14  深圳春花天桥

巴黎北郊的维尔塔纳斯(Villetaneuse)人行桥,是一座采用仿生造型的半封闭跨线廊桥。结构采用结合梁,横向两侧连接长短不一的弧形钢构件,在梁顶面及钢构件外侧贴上木板,形成如同一片卷曲长叶的建筑造型。桥长156m,桥宽8m,跨度约65m,2012年建成。

图15  巴黎维尔塔纳斯桥

在北美的一些城市,已有规模较大的人行通道系统(Skyway System)。图16中的红线表示美国明尼阿波利斯市中心的人行通道系统。该系统长18km,包含近百座跨线廊桥,连接了80个街区。另一个例子是加拿大卡尔加里的“ 15”(意即高出地面至少15英尺)人行通道系统,长达18km,包含60余座跨线廊桥。

图16  明尼阿波利斯市中心的人行通道系统


3、空中廊道

指搭设在高层建筑之间的、离地面较高处的廊道。这样的廊道,支撑在建筑物上,造型简洁朴素,多为全封闭(免受天气影响),是高层建筑群的共享设施,主要目的是为了方便建筑群内的人员流动。


马来西亚吉隆坡的双子星塔,建成于1996年。在其第41和42层处,建有一条长58.4m、距地面170m高的廊道。见图17。

图17  吉隆坡双子星塔的空中廊道

在伦敦皇家歌剧院与皇家芭蕾舞学院两栋楼的顶部之间,2002年建成一座精巧别致的空中廊道,称为“渴望之桥”(图18)。承重结构为一变截面铝材箱梁,支撑多个尺寸相同、但沿纵向扭转布置的方形框架,框架之间安设玻璃。

图18  伦敦“渴望之桥”

从图19、20可以清晰看出,空中廊道的主要作用,不在于避开繁忙的地面交通,而在于建立高层建筑之间的人行通道。

图19  建筑之间的空中廊道

图20  北京某住宅区的空中廊道


4、建筑连廊

指在楼群的顶部或高处建造的连廊式建筑。这是近年来建筑领域的新尝试,其主要目的是为了创造出更为独特的建筑外观,开辟出更大的公共建筑空间,提供使用者非凡的视觉感受和环境体验,连廊的通行功能则相对次要。


2010年开始营业的新加坡滨海湾金沙酒店(图21),其三座塔楼的顶部,由长约340m的船形连廊组合在一起。连廊处设有空中花园、游泳池、餐厅、观景台等。

图21  新加坡滨海湾金沙

2017年投入使用的深圳腾讯滨海大厦(图22),在其3-5层、22-25层和35-37层之间,设置三道建筑连廊,把南北两座大厦连为一体。连廊内配置共享设施,包括餐厅、健身场馆、会议室、多功能厅等。

图22  深圳腾讯滨海大厦

重庆来福士广场(在建,图23),在其4栋250m高的塔楼顶部,设置了长300m,宽30m,高约22.5m的建筑连廊。连廊内布置观景台、空中俱乐部和餐饮区等。

图23  重庆来福士广场


几点感想

古代中国人首创廊桥,值得书写和宣传。


在桥梁领域,最能体现出“以人为本”精神的桥式,就是廊桥。今天的桥梁设计(不管是不是廊桥),值得为此投入更多精力。


绝大部分的人行廊桥,应以满足舒适的通行为主。在环境条件适宜处,可适当拓展其他功能。


中国大城市人口众多,人车混行造成相当严重的交通拥挤。在解决人口流动密集区的交通方面,北美城市的“人行通道系统”值得借鉴。


从文中给出的若干当代廊桥实例,可以看出,好的创新理念以及结构工程师与建筑师的密切合作,是做出优美廊桥的基础。(全文完)

 

(作者注:本文参考了诸多文献资料,不一一列出,在此一并致谢!)


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