|
大致从19世纪末期到20世纪20年代，在欧洲的桥梁发展中，曾经出现过一种较为罕见的桥梁类型，这就是本篇讨论的“摆运桥”。   何为“摆运桥”？  “摆运桥”是指采用空中平台运送人车或货物过河的桥梁。平台位于水面之上，悬挂在高处的梁式结构上，可沿梁底轨道纵向移动。梁式结构采用金属材料制造，置于高塔（也采用金属材料）上，塔、梁均为铆接桁架或格构形式。当梁的跨度大时，需要增设加劲构造，形成类似于悬索桥或斜拉桥的样式。图1为英国的Widnes-Runcorn摆运桥，1905年建成，1961年废弃拆除；梁跨304m，外观类似一座悬索桥。 图1 英国Widnes-Runcorn摆运桥（1905-1961） 这类桥梁的英文名称为transporter bridge，或ferry bridge，或aerial transfer bridge。若直译，大概就是运输桥，或摆渡桥，或空中转运桥；比较容易理解的表述就是：空中摆渡。为简洁并保留摆渡的概念，本文试将其译为摆运桥。 为何不直接按照传统方式建桥，而采用空中摆运的方式呢？这是因为：摆运桥通常建在临近出海口的通航河流上，当把摆渡改为桥渡时，为照顾大型船舶的通航（参见图2），需要把桥面抬得很高；但为使桥面落地，就需要建造很长的引桥，这就导致投资增大而不划算。在20世纪初期，航运很重要，汽车还不多，造桥不能影响通航，必须留够桥下净空；当时也可建造开启桥，但一来跨度难以做大，二来影响航运。因此，若以节省投资且不妨碍通航为前提，兼顾考虑人车过河，那就可只在主航道上建造一座用来悬挂移动平台的、长度较短的“断桥”。 图2 大型油轮穿过西班牙Vizcaya摆运桥 在汽车工业发展的初期，在特定的桥位处或环境条件下，摆运桥不失为一种解决航运和地面交通矛盾的经济桥式。但由于平台的载运量有限，当汽车交通开始普及后，它就难以满足要求、逐渐退出桥梁舞台了。 法国工程师费迪南德·阿诺丁（Ferdinand Arnodin, 1845–1924）被认为是摆运桥的发明者和开创者。他在1887年第一个就此申请了专利，并借用悬索和斜拉加劲技术，先后建造了8座（其中一座未完成，3座仍在使用）大跨度摆运桥。 世界上第一座“摆运桥” 世界上第一座摆运桥是位于西班牙的Vizcaya桥，见图2和图3。这桥位于西班牙北部，横跨内维翁河的入海口，连接波尔图加莱特和格乔两地。该桥建成于1893年，至今已服役127年；被认为第一次将钢铁技术与新型钢索相结合，开创了一种新的桥梁形式，是第一次工业革命的标志性景点之一。2006年，该桥被联合国教科文组织列入世界遗产。 图3 西班牙Vizcaya摆运桥（1893- ） 这座桥外观像一座悬索桥（当地人就是这么称呼的）。两岸设61m高的铁塔，其间布置一根160m长的桁梁，位于高水位45m以上。塔顶布置8根加劲铁索，借助吊杆与梁相连。移动平台长25m，通过70根钢缆悬挂在梁上，靠燃气电机（早期采用蒸汽锅炉）驱动。 1937年西班牙内战期间，桥梁遭受人为局部破坏，1939年修复并改造。1999年新增了塔内全景电梯，梁上观光步道，景观照明等。目前移动平台过河时间1分半钟，往返一次8分钟，最多可容纳6辆汽车和200名乘客。直到今天，每年大约还有400万乘客和50万车辆使用这座桥。  全世界有多少“摆运桥”？ 据不完全统计，全世界共建过23座摆运桥（不包括20世纪末以后建造的几座以人力驱动的小型人行桥）。今天，不复存在者13座，现存的10座中，只有7座仍在使用。 现按照建成的时间顺序，再简要介绍几座有代表性的摆运桥。 图4为费迪南德·阿诺丁建造的法国鲁昂港桥，横跨塞纳河，1899年建成，1940年被法军自行摧毁。该桥跨度143m，塔高70m。桥梁的结构形式借鉴于更早建造的悬索桥（如法国1840年建成的Lézardrieux悬索桥），外观上与今天的斜拉-悬吊组合体系有几分相似。1906年建成的英国Newport桥（图5），梁长236m，跨度197m，塔高74m，也是类似构造。
图5 英国Newport摆运桥（1906- ）Canis Major摄 图6所示为法国的Nantes桥，1903年建成，1958年拆除，也是费迪南德·阿诺丁设计建造的。该桥两塔间距141m，塔高75m，桥下净空50m。该桥形如斜拉桥，在跨中设置了“挂孔”（施工时采用桥面吊机提升就位）。1905年阿诺丁在马赛港建造的Marseille桥（梁跨165m，塔高86m，1944年毁于二战），构造形式与此桥相同。联想到20世纪初法国军事工程师艾伯特·吉思克拉对早期铁路斜拉桥的贡献（参见亚东桥话3），可以认为，法国工程师是最早开始尝试斜拉桥的。
图6 法国Nantes摆运桥（1903-1958 ） 摆运桥的其他结构形式，就是梁桥了。图7所示为英国Tees河摆运桥，也叫Middlesbrough摆运桥。这桥建成于1911年，全长259m，跨长180m，桥下净空49m，采用悬臂梁构造；2011年曾进行过较大的改善和翻新。
图7 英国Tees摆运桥（1911- ） 在功能实现上比较特别的梁桥，是德国1913年建成的Rendsburg高桥（图8）。这是一座带摆运交通功能的双线铁路桥，建成于1913年。全桥长2486m，主桥长317m，主跨140m，桥下净空42m。尽管这桥不是“断桥”，但也没在铁路桥基础上增设公路桥面。由此可见，在汽车交通还不发达的年代，德国工程师在桥梁设计上的精打细算。
图8 德国Rendsburg高桥（1913- ） 另外，借用摆运桥的概念，在1933年芝加哥世界博览会上，美国专门打造了一座规模很大的空中游览车（Sky Ride），采用双塔和稀疏的索网结构支撑（图9），这大概就是今天司空见惯的空中索道的前身。这桥塔高191m，跨度达564m，游人可在塔顶或坐在距地面58m高的游览车上观景。
图9 美国空中游览车（1933-1935） 前苏联在建设伏尔加河水电站期间（1950-1957），也曾建造过一座用于传送材料货物和人行的空中索道，取名斯大林格勒桥（图10）。该桥长4km，主跨达874m。
图10 前苏联伏尔加河空中索道（1950-1957） 从“摆运桥”所联想到的 第一，中国古代的“溜索”，大概就是最原始的“摆运桥”。 第二，无论时代如何发展，建造桥梁等重大交通基础设施时，经济因素总是要着重考虑的。这是因为：桥梁是一类社会集资建造的、服务于大众的公共产品，容不得在投资上随性而为。另一方面，由于经济上的制约，也有可能催生出新的桥式和构造。本篇讨论的“摆运桥”，大体上就是这样问世的；二战后出现的正交异性钢桥面板，也是一例。 第三，桥梁的创新技术，有些可能得到普及，有些可能少有应用，但创新精神需要永远发扬光大。百年前建造摆运桥的工程师们，正是秉持这样的理念，才让百年后的人们还能欣赏和使用这些具有工业遗产价值的桥梁。 第四，现存的10座摆运桥，其平均寿命将近110年。只有尊重工程历史，“喜新不厌旧”，才能做到如此。当桥梁与历史和文化融合时，桥梁就自当成为历史和文化的一部分。 （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！）
原创文章 鼓励转发 反对抄袭 学术观点 欢迎交流 敬请指正 |
|
|
