桥桥桥桥桥桥桥桥桥（二）

桥桥桥桥桥桥桥桥桥（二）

原创： 星球研究所

然而
桥墩要薄、桥梁要稳、成本还要低
三者互相制约
让跨度超过300米的刚构桥屈指可数

尽管如此
2006年建成的重庆石板坡大桥复线桥
单跨已达到330米
为长江江面预留了充分的航行空间
一举成为世界上跨度最大的连续刚构桥
▼重庆石板坡大桥复线桥。摄影师@鬼迹（请横屏食用）


而它身旁
就是我国第一座跨越长江的公路大桥
重庆长江大桥（石板坡长江大桥）
尽管当年“全民建桥”的盛大场景已成往事
但新老两桥并驾齐驱
让人们透过近40年的岁月
还能看到些许时代变迁的痕迹
▼左侧为老桥，右侧为新桥。摄影师@重庆火锅823



III
长虹卧波

至此
从峡谷到平原
从江河到海峡
似乎都已被中国人跨越
但实际上还远远不够

面对陡峭的崖壁、湍急的水流
或是桥下交通的需要
竖直的桥墩已然无处安放
人们需要一种一跨而过的桥型
比如“拱桥”
▼一跨而过的金沙江特大桥，左侧是四川，右侧是云南，摄影师@柴峻峰


对于中国人来说
拱桥再熟悉不过了
被写进小学课本的赵州桥
建于1400余年前
纵然几度经历洪涝、地震
其主体结构却依然完好
堪称世界桥梁艺术的典范
▼赵州桥，跨度约37米，摄影师@石耀臣


而拱桥的形象更是深入人心
不仅是古镇园林里的标准印记
也成为诗词歌赋中的经典意象
▼引自杜牧《阿房宫赋》
长桥卧波，未云何龙；复道行空，不霁何虹。

时至今日
我国超过一半的公路桥梁都是拱桥
其中仍保留着最传统的石拱桥
▼山西祥云湖坝上的石拱桥。摄影师@寒冰


“拱”结构的张力
要求两端底座不仅要向上托起桥身
还必须提供横向的推力
也正是这样的推力
牢牢抵抗住“拱”的变形
从而提高了拱桥的跨越能力
▼敲黑板：拱桥的三种类型。制图@张靖/星球研究所（左右滑动观看）




这是拱桥独特的优势
也是拱桥面临的挑战
若遇上脆弱的岩石、松软的地基
两端支座便无法获得如此有力的支撑

此时只能尽量减轻桥梁自重
利用更加“骨感”的外形
保持支座的稳定
例如由我国首创的桁(héng)架拱
纤细的混凝土骨架让桥身更加轻盈
最大跨度可达到330米
▼贵州省江界河大桥，为混凝土桁架拱桥跨度的世界之最。摄影师@李贵云


或是在拱、梁交点间固定一“系杆”
以其拉力代替支座的推力
是为“系杆拱”
▼制图@张靖/星球研究所

▼武汉晴川桥，汉江两岸地基较为松软，适宜使用系杆拱。摄影师@潘锐之


随着普通混凝土拱桥达到跨度极限
又一种新桥型再次后来居上

工程师们将混凝土填充在钢管中
令其获得一层“保护壳”
因而比普通混凝土更加坚固牢靠
同时钢管亦可作为施工骨架
大大降低了拱桥的修建难度
于是这种“N全其美”的钢管混凝土拱桥
一时间成了拱桥圈的宠儿
▼柳州文惠桥，广西的第一座中承式钢管混凝土拱桥；其实之前出现的晴川桥也是钢管混凝土拱桥。摄影师@梁炳全


更有甚者
以填充完毕的钢管为骨架
于外层再次包裹混凝土
则演变为一种“硬骨头拱桥”
即劲性骨架混凝土拱桥
如今这种桥型跨度已突破400米
▼沪昆高铁北盘江特大桥，位于贵州北盘江峡谷深处，跨度445米。摄影师@王璐


自1993年起
我国粗钢产量跃居世界首位
桥梁建设逐渐走出了“舍不得用钢”的时代
钢拱桥也随之崛起
创造了一个又一个工程奇迹
▼南京大胜关长江大桥，6条轨道可同时通过京沪高铁、沪蓉快车和南京地铁。摄影师@艾小龙


并以其柔美的造型
装点着一个又一个城市的风景
▼广州新光大桥。摄影师@RUIZ

▼上海卢浦大桥，黄浦江第一座拱桥。摄影师@张扬的小强


如今
拱桥的单跨跨度已达到552米
甚至超过了一个躺倒的“中国尊”
▼重庆朝天门长江大桥，钢桁架拱桥，世界拱桥跨度之最。摄影师@鬼迹


而接下来登场的角色
即将帮助中国人突破1000米跨度大关


IV
钢铁琴弦

早在30年前
上海浦东还没有林立的高楼
市区黄浦江两岸相隔近400米
摆渡仍是来往通行的唯一途径
一座跨江大桥成为大势所趋
然而在当时的中国
还从未有桥梁达到如此跨度

即便难度可想而知
同济大学的李国豪校长和项海帆教授
依然力主自行建造这座“黄浦江第一桥”
在项教授给市长的信中写道
▼引自项海帆教授给的信件
上海是我国的东大门，黄浦江大桥应成为上海市的标志传名于世。建造黄浦江大桥不但是1000万上海人民的宿愿，也是上海桥梁工程界的梦想，在学校我们也一直以此激励桥梁专业的学生们。

1991年
以不到原方案一半的造价
上海南浦大桥正式落成通车
开启了我国自主建设超大跨度桥梁的先河
▼南浦大桥，上海市区的“黄浦江第一桥”，跨度423米。摄影师@一乙


这座大桥两端
伫立着两座约50层楼高的高塔
两塔与桥面间以180根钢索相连
如同一根根倾斜的钢铁琴弦
是为“斜拉桥”
▼斜拉索示意。摄影师@王栋

大桥建成后两年
原班人马再次操刀
杨浦大桥横空出世
其跨度超越600米
一跃成为当时世界斜拉桥之最
和南浦大桥堪称一时双璧
▼杨浦大桥，跨度602米。摄影师@吕威


但对于斜拉桥来说
这样的跨度仅仅是“小试牛刀”
根根拉索向上提拉
竭力阻止梁体向下弯曲
如同有了一个个“隐形桥墩”
极大地提高了桥梁的跨度潜力
▼敲黑板：斜拉桥的拉索可以抵抗横梁弯曲。制图@张靖/星球研究所

加之工程材料和计算方法的革新
现代斜拉桥从诞生起
仅用了50余年时间
便完成了1000米的跨越
▼香港昂船洲大桥，原计划是第一座突破千米跨度的斜拉桥，后被江苏省苏通大桥超越。图片来源@图虫创意


但超大的跨度带来了巨大的自重
还有来往的车辆行人、猛烈的横风
这些荷载多由拉索向索塔传递
因此对于斜拉桥
索塔至关重要
它必须格外稳定、格外坚固
▼制图@张靖/星球研究所


不仅如此
索塔的配置也十分讲究
有时如“一夫当关”
▼山西省仙神河大桥，是一座独墩矮塔斜拉桥，摄影师@邓国晖


有时双塔并立
▼海南省世纪大桥，双塔呈钻石形，摄影师@刘雅彬


有时多塔并举
▼武汉二七长江大桥，是一座三塔双索面斜拉桥，摄影师@陶进


其千姿百态的造型
极尽彰显着大桥的艺术气质
堪称工程和艺术的完美融合
▼南京眼，两座拱形门斜塔十分独特，是我国第一座获得阿瑟·海登奖的创新桥梁。摄影师@何小清


更重要的是
与生俱来的对称形态
让斜拉桥更容易实现“自锚”
这在“无地可锚”的环境下得天独厚
逐渐成为众多海湾大桥的符号
▼自锚是指拉索不需额外锚碇，直接锚固在自身横梁上；下图为港珠澳大桥中的两座斜拉桥。摄影师@黄昆震