橋:英語bridge,架在水面上或空中以便行人、車輛等通行的建筑物,比如長江大橋、高架橋、立交橋。
這個小詞典還比較“小”,其實“橋”還有許多意思呢,比如,它還有表示起溝通作用的意思,如“友誼橋”。
各種各樣的橋
不過,最早的橋肯定是為了讓人能夠通過水面而建造的。
江西婺源有一座古老的彩虹橋,被稱為中國最美的廊橋,是在我國南宋時候建造的,已經(jīng)有八百多歲了。這座橋橫跨在被稱為“小西湖”的河面上,一個個橋墩支撐著橋面。橋上蓋著長廊,讓行人避風雨、遮烈日。
橋讓人們來來往往??捎械臉?,在一定時候只允許“來來”,或者只允許“往往”,這樣的橋叫“單邊橋”。在新西蘭,單邊橋會在離開橋幾十米的地上,寫上醒目的“one lane bridge”,然后用箭頭指示你,哪個方向?qū)儆趦?yōu)先行駛——箭頭粗的一邊優(yōu)先行駛。
后來,人們把橋用到空中,在城市里架起了高架橋和立交橋。這樣,城市的道路就變成雙層的。在泰國的首都曼谷,甚至還有“橋上橋”,一層不夠再加一層,一共有三層呢!那兒的橋有的是給軌道列車用的,有的是給人走的。曼谷天氣變化多,人行橋也像廊橋那樣,上面有“屋頂”,旁邊有圍欄。
橋墩
橋墩擔負著承托橋面的重任,是橋站在江河里的“腳”。
有一句話叫“水滴石穿”——溫柔的水滴,日復一日地滴水,就會滴穿石頭;江河里巨大的水流可不溫柔,刷刷地沖擊著橋墩,尤其遇到發(fā)洪水時,連房子也會被沖垮,小小的橋墩,怎么能保證自己屹立不倒,讓橋平安無事呢?
彩虹橋的橋墩,像半條船的樣子,前面尖尖的,后面平平整整的,形成前寬后窄的水道。彩虹橋曾經(jīng)遇到一次洪水,因為橋墩的前頭是尖尖的,仿佛“謙遜”地“禮讓”著洪水,洪水澎湃沖過,勢頭漸漸減弱,很適應(yīng)逐漸變窄的通道。如果橋墩前后都是平平的,跟洪水硬抗,說不定早就讓洪水沖毀啦。
彩虹橋橋墩的距離也有講究。兩個橋墩之間最大距離為12.8米,那是專門給洪水讓出的“大道”,讓洪水有路可以走,橋墩受到的沖擊也小了;水流平緩的地方,距離較小,最小的為9.8米,能保證穩(wěn)穩(wěn)“馱”住橋面。
彩虹橋的橋墩是用長短、大小不一的條石砌在一起,這樣條石之間縫隙小,縫隙越小就越牢固。
不過,跟杭州灣上造大橋相比,彩虹橋就是“小巫見大巫”了。
杭州灣大橋全長36公里,是至今為止世界上最長的跨海大橋。長到從飛機上也沒法清晰地拍它的全景。
不但橋長,橋下是東海啊!湍急的水流、呼嘯的臺風、強勁的海潮、會把許多材料腐蝕到朽爛的海水,海底還有不小心就會“發(fā)火”的沼氣,來來往往的大船一不小心會撞毀橋墩……許多鼎鼎大名的國際權(quán)威、專家都搖頭說:這里不可能建橋墩,也就是說不可能建橋。他們的方法只有一個:繞道!
可我們不能繞道,因為沒有別的地方可以替代我們不但要造橋,還要保證安全使用一百年;我們在對付一個個攔路虎的時候,卻還要讓海潮繼續(xù)洶涌澎湃,因為錢塘潮是世界著名的自然景觀,當然要好好保護了。
海灣大橋的橋墩,肯定不是用條石砌砌就能成的。作為橋的腳,要穩(wěn)穩(wěn)當當站在海里,先要用打樁的方法來“扎根”。
打樁船
看到過打樁嗎?一個人扶著木樁或者石樁、鐵樁,把它們固定好,另一個人拿一把大錘,對準樁子一錘一錘砰砰砰地往下砸,樁子一點一點鉆進地里。
可是在海上打樁,誰來扶那么巨大的樁?誰能舉得起那么巨大的錘?
這是一條很氣派的船,長80米,寬32米。甲板上躺著四條巨大的柱子,是這條船專用的“腿”,四條“腿”全部豎起來,可以抗12級大風;風小一點嘛,就少豎幾條。在船頭,還有一個像電腦屏幕似的東西,叫衛(wèi)星定位儀,通過它,可以知道船在海上的位置,也可以知道需要建造的橋墩的位置。
沒錯,這正是一艘專門幫助大橋“扎根”的船,叫“打樁船”。瞧,這是它的大錘——液壓錘,它要打的樁,每根直徑1.6米,最長的89米,要打入海床65米深以下,這樣,4000噸的輪船撞過來都能巍然不動。對付這樣的樁,它一錘下去的力氣就有1800噸,被稱為世界第一錘。它的名字叫“海力801號”,它和別的打樁船一起,一共為杭州灣跨海大橋打了七千多根樁。
拋錨
大海里常常波濤洶涌,打樁船要是隨著風浪漂浮,那別說讓錘子落到樁子上了,自己就保不住要被掀翻呢。
車子開著開著不動了,人們會說:哎呀,拋錨了。其實,拋錨的原意,指的是把錨拋到水里,讓船穩(wěn)穩(wěn)地停住。一般的錨是用鐵做的,一頭是帶著幾個彎鉤的爪兒,一頭用鐵鏈連在船上。把爪兒拋到水底或者岸上,就能把船固定起來。
面對海力801號這樣厲害的船,面對杭州灣這樣狂風大浪的海灣,小小的鐵錨簡直像輕捷的小毽子,根本就沒什么用。所以,船上配備了8個12噸重的大海錨;為了對付這8個大家伙,又配備了8臺錨機,專門用來收放錨鏈。哈哈,打樁船自己可以先扎住根了!
順便告訴你,杭州灣大橋用的是不會銹蝕的鋼樁。在打樁前,工程師們引導容易“發(fā)火”的沼氣,順著細鋼管走到別的地方,這樣它就不會燒毀打樁船、威脅船上人的生命了。
當所有鋼樁像定海神針般矗立在杭州灣后,就可以澆筑橋墩啦。
拱橋
我們國家造橋的技術(shù),在世界上可以說數(shù)一數(shù)二。我們有“世界第一拱”之稱的上海盧浦大橋,有世界第一跨徑的斜拉橋——蘇通大橋……
咦,一樣的橋,為什么有拱橋、斜拉橋,還有什么懸索橋等等呢?
你玩過彈簧嗎?手用力按彈簧,高高的彈簧變得扁扁的,手一松勁,彈簧就恢復原樣。
手按彈簧,使彈簧發(fā)生了“形變”。其實,任何物體在受力后,都會發(fā)生形變,包括那一座座橋。
我們來做一個小實驗。拿兩塊一樣高低的積木放在兩邊當橋墩,再裁兩條一樣長寬的紙片,先把紙片疊在一起放在橋墩上,架起一座平板橋。在橋的中央放一枚一元錢的硬幣,硬幣對橋使用了力。哎呀,不好,橋坍塌了!
然后把一片紙彎成拱形,另一片紙的中間碰到拱頂,兩頭仍在橋墩上。再把硬幣放上去,怎么樣,橋面還是好好的,沒發(fā)生什么形變吧?這是因為拱形能把加在橋上的力分散,大大增強了橋的承受能力。
拱橋是我們祖先的重大發(fā)明之一,由1400多年前隋代建筑師李春設(shè)計監(jiān)造的趙州橋赫赫有名,堪稱古代橋梁中的世界第一;修建于800多年之前的盧溝橋,是另一座著名的古代拱橋。
你也許要問,都是拱橋,為什么長得不一樣呢?原來,拱橋有很多種呢,按照橋面的位置可分為上承式、中承式、下承式。剛才做的那個實驗,還有趙州橋、盧溝橋是上承式拱,上海盧浦大橋是中承式拱,中承式比上承式可以大大降低拱橋的高度。
斜拉橋
斜拉橋用另一種方式來加大橋的承受力。在跨越峽谷、海灣、大江、大河等不容易修筑橋墩的地方,架設(shè)特大橋梁時,往往都選擇斜拉橋。
斜拉橋由拉索、索塔、主梁和橋面組成,一根根巨粗拉索,一頭連接著橋面,一頭連接到索塔,讓大橋穩(wěn)穩(wěn)地飛架在半空。
比如,蘇通大橋跨徑為1088米,是當今世界跨徑最大的斜拉橋。兩座“人”字形的索塔,主塔高306米,像利劍直刺蒼穹,是世界最高的橋塔。橋塔向兩側(cè)雙面延伸各68根鋼拉索,總共136對,牽引著4.6萬噸重的橋面鋼梁,最長拉索長達580米、重達59噸,是目前世界上最長的斜拉索。
我國已成為擁有斜拉橋最多的國家。
懸索橋
在許多游覽勝地都有懸索橋。遭受地震災害的都江堰就有一座,幸好沒有被震壞。懸索橋也叫吊橋,跨越能力非常大。懸索橋的索塔在橋的兩頭,在兩個高塔之間懸掛拉索,靠拉索吊起橋面。在兩座索塔的另一面都各有拉索,這些拉索固定在索塔兩邊的錨碇上,由錨碇支撐整座橋的重量。
跟其他的橋相比,懸索橋用的材料少,可是跨越的距離卻很長。懸索橋可以造得比較高,讓船在下面容易通過。在造橋時不像有的橋需要建造暫時的橋墩,因此可以在比較深的或比較急的水流上建造。
潤揚長江公路大橋分六個部分組成,其中北汊主橋是斜拉橋,南汊主橋是懸索橋。懸索橋主跨達到1490米,至今位居中國第一,世界第三。懸索橋腳下有兩個錨碇,每個錨碇有9個半籃球場那么大。