穆祥純

（北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，北京市100082）

奧地利城市橋梁建設(shè)擷英

穆祥純

（北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，北京市100082）

現(xiàn)系統(tǒng)地介紹前些年，筆者考察中歐國家——奧地利期間，對維也納、薩爾茨堡和因斯布魯克等城市進行專題橋梁建設(shè)考察的總體印象和分類考察的情況、相關(guān)啟示和建議，為國內(nèi)同行們提供有借鑒意義的資料和啟示，以期促進我國城市橋梁建設(shè)的健康發(fā)展。

考察；奧地利；城市橋梁；橋梁建設(shè)；相關(guān)啟示

0　引　言

為了學習和借鑒中歐國家——奧地利在城市橋梁建設(shè)中的相關(guān)情況和成熟經(jīng)驗，筆者前些年曾赴奧地利，對維也納、薩爾斯堡和因斯布魯克等城市進行專題城市橋梁建設(shè)考察，并與奧地利的的同行們進行交流，了解了其在城市橋梁設(shè)計、建設(shè)和管理方面的相關(guān)情況，對其城市橋梁建設(shè)的總體印象有了較全面的了解。

奧地利共和國（Republik O¨sterreich）通稱奧地利（德語：O¨sterreich），是一個位于歐洲中部的內(nèi)陸國家，并與多國接壤。東面是匈牙利和斯洛伐克，南面是意大利和斯洛文尼亞，西面是列支敦士登和瑞士，北面是德國和捷克。首都兼最大城市是維也納，人口超過170萬，國土面積83 855 km2。

奧地利曾是統(tǒng)治中歐650 a哈布斯堡王朝的核心部份。18世紀末的奧地利音樂，使得維也納成為偉大作曲家的薈萃之地。19世紀，奧地利的音樂傳統(tǒng)更得以發(fā)揚和傳承。20世紀之交的勛貝格成為新維也納樂派的領(lǐng)軍人物，并成為20世紀偉大的音樂革命者。到了奧地利，關(guān)于奧地利音樂的信息和豐富文化遺產(chǎn)隨處可見。譬如，位于維也納展覽館區(qū)（MuseumsQuartier）早已成為世界第十文化藝術(shù)中心。受奧地利傳統(tǒng)文化的影響，其在城市橋梁的建設(shè)上亦有著令世人矚目的歷史和成就。

1　奧地利典型的城市橋梁

在考察中，筆者發(fā)現(xiàn)奧地利保留著許多中世紀古老的城市橋梁。這些橋梁，造型簡單、結(jié)構(gòu)功能性強，反映著中歐人樸實的思想和實用的建造理念。下面通過對以下幾座古老和現(xiàn)代的城市橋梁實例剖析，讓大家了解一下其在設(shè)計和建造上的特點和基本情況。

1.1薩爾茨河大橋

薩爾茨河大橋位于奧地利著名城市薩爾茨堡的薩爾茨河（見圖1）。該河流總長225 km，它是地跨奧地利和德國萊因河的最長和水量最大的一條支流。連接新舊城的薩爾茨河大橋上掛滿同心鎖。薩爾茨堡是一座山城，市內(nèi)有多座原始的山丘，包括要塞山、蒙西斯山、萊恩山和卡布金納山，是歐洲綠化覆蓋率最高的中心城區(qū)。薩爾茨堡要塞坐落在要塞山上，是薩爾茨堡城市的標志，要塞長250 m，最寬處150 m，是中歐現(xiàn)存最大的一座要塞。這座上世紀50年代修建的橋梁，其結(jié)構(gòu)型式變截面預應力梁，下部為普通墩柱（臺）。其纖細的橋身與遠處的古老的教堂和中世紀古城堡相映襯，如同一幅優(yōu)美的西方油畫，給人以美好的遐想。

圖1　遠眺薩爾茨河大橋之實景

1.2歐洲大橋

圖2、圖3系奧地利歐洲大橋，該大橋坐落在奧地利蒂羅爾州因斯布魯克南部的威普特峽谷（Wipp Valley），斯爾河（Sill River）之上，歐洲E45公路從大橋上經(jīng)過，因蹦極而備受關(guān)注，為世界上十大最高蹦極點之一。歐洲大橋于1959年開始建造，1963年建成，長657 m，高190 m，最大跨度198 m，在1959年至1963年曾為歐洲最高的大橋。大橋的結(jié)構(gòu)型式為連續(xù)箱粱，箱粱單跨跨徑為65 m；最大的特點是采用矩形高橋墩。世界各地的蹦極愛好者喜歡來此享受蹦極的樂趣，因為在蹦極途中可以以不同的視角觀賞阿爾卑斯山脈的美景，另外，有充足勇氣的蹦極者還可以挑戰(zhàn)其它更為刺激的蹦極形式，如從熱氣球上進行蹦極，樂趣不斷，精彩不停，刺激無比。

圖2　著名的奧地利歐洲大橋?qū)嵕埃ㄒ唬?/p>

圖3　著名的奧地利歐洲大橋?qū)嵕埃ǘ?/p>

1.3獵鷹大橋

獵鷹大橋（Falkenstein Bridge）位于奧地利南部的克恩頓州上的費拉赫（Obervellach）附近，是陶恩鐵路線上最長的橋梁，也是奧地利最大的鐵路橋之一，因獵鷹城堡在其附近而得名（見圖4）。大橋于1971年動工興建，1973年建成，1974年投入使用。1980年9月1日奧地利郵政發(fā)行《維也納國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會第11次會議》郵票一套1枚，圖中的現(xiàn)代橋梁即為奧地利陶恩鐵路獵鷹大橋。這座橋梁的最大特點是采用桁架拱結(jié)構(gòu)，受力明確，橋身舒展，該橋全長396 m，其中兩個主拱的跨度分別為125.6 m和157 m，墩和拱均采用鋼筋混凝土建造。運行40 a來，在安全性和耐久性方面，均滿足相關(guān)要求，亦可成為一座值得稱道的橋梁。

圖4　獵鷹大橋?qū)嵕?/p>

1.4維也納帝國大橋

圖5為維也納帝國大橋（Reichsbrücke），該大橋位于奧地利首都維也納，是一座鋼筋混凝土懸臂梁雙層橋，上層為公路橋，下層為地鐵結(jié)構(gòu)，它分別跨越多瑙河和新多瑙河，主橋全長528 m，寬28.8 m。該橋于1978年開工建設(shè)，1980年11月8日建成通車。

這座橋梁系維也納的著名橋梁，其橋梁結(jié)構(gòu)為三跨變截面預應力結(jié)構(gòu)，跨徑為（60+200+60）m。奧地利每年一度的維也納城市馬拉松比賽，安排在維也納最具歷史文化特點的街道，而帝國大橋則是必經(jīng)之路。圖6為馬拉松選手們正在穿過帝國大橋的情景。

圖5　維也納帝國大橋?qū)嵕?/p>

圖6　馬拉松選手們正在穿過帝國大橋之實景

1.5維也納某系桿拱橋

圖7為筆者拍攝的維也納跨越某山谷的一座系桿拱橋。這座鋼結(jié)構(gòu)的拱形橋梁修建于20世紀60年代，跨徑約為80 m，系雙孔鋼結(jié)構(gòu)系桿拱橋。如眾所知，系桿拱橋作為拱橋家族中的一員，既具有拱橋的一般特征，又有其自身的獨有特點。它是一種集拱與梁的優(yōu)點于一身的橋型，它將拱與梁兩種基本結(jié)構(gòu)形式組合在一起，共同承受荷載，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)性能和組合作用。拱端的水平推力用拉桿承受，使拱端支座不產(chǎn)生水平推力。拱與弦間用兩端鉸接的豎直桿聯(lián)結(jié)而成，亦可用斜桿來代替直桿成為尼爾森體系。這種拱橋內(nèi)部為超靜定體系，外部則為靜定，因此對墩臺不均勻沉降無影響。從結(jié)構(gòu)上講，該橋系有推力的組合體系。從外形上看，該橋的橋身涂成桔黃色；在群山之中的這座系桿拱橋顯得十分協(xié)調(diào)和美觀。圖8為維也納某系桿拱橋的橋頭堡建鑄之實景。

圖7　維也納某系桿拱橋之實景

圖8　維也納某系桿拱橋的橋頭堡建筑之實景

1.6多瑙河斜拉橋

圖9為流經(jīng)奧地利多瑙河上的一座斜拉橋。這座A型塔架的獨塔斜拉橋，跨徑為2×210 m?？缭皆诙噼Ш拥闹骱拥郎?。與其它斜張橋相同，通過固定在A型橋墩塔架上的若干斜索吊住主梁的橋梁——由斜索、塔墩和主梁組成。該大橋的斜索采用高強度鋼絲繩（及鋼纜），梁身用預應力混凝土制成。其特點有四個：一是此種結(jié)構(gòu)梁身高度小、橋下凈空大、用料較省、便于施工，適用于建造大跨度橋梁；二是其橋墩以上支承纜索的結(jié)構(gòu)，采用鋼筋混凝土或鋼材建成，可滿足結(jié)構(gòu)受力和安全性的要求；三是塔柱與橋墩的連接方式為塔柱與橋墩分開，且塔柱與主梁固結(jié)，而與橋墩分開，簡稱塔梁固結(jié)，可克服墩底彎矩過大的缺點，但其主梁中間支點反力很大，需采用特大噸位的橋梁支座；四是橋墩處設(shè)置了防撞設(shè)施，以滿足該橋的防撞要求。

1.7因斯布魯克著名的歐羅巴大橋

圖9　多瑙河斜拉橋?qū)嵕?/p>

圖10和圖11系因斯布魯克著名的歐羅巴大橋。該大橋建造于山谷之中，于1984年興建，為鋼筋混凝土肋拱結(jié)構(gòu)，跨徑為186 m。這座大橋的特點有四個：一是在崇山峻嶺之中，選用此種結(jié)構(gòu)型式使得拱腳與相鄰的橋墩的高度基本一致，可保持橋墩的均衡形態(tài)；二是在該橋址選用鋼筋混凝土肋拱結(jié)構(gòu)，遠處眺望，大橋舒展、簡潔和大方；三是該橋主拱肋為整體預制的肋板滿足工廠預制、快速施工和耐久性要求；四是因地制宜地布設(shè)了高低不等的系桿，在總體設(shè)計上反映了設(shè)計者的深厚功底。

圖10　建成后的歐羅巴大橋?qū)嵕?/p>

圖11　施工中的歐羅巴大橋?qū)嵕?/p>

1.8著名的懸空吊橋

奧地利阿爾卑斯山度假勝地達赫施坦冰川有一座建在懸崖邊的懸空吊橋（見圖12），這座長100 m的懸空吊橋亦是奧地利海拔最高的橋梁，最高處海拔約400 m。吊橋共有14級臺階，在人們的記憶中，“只有那些有著鋼鐵般意志的游客才敢走到懸梯盡頭，在盡頭處的玻璃平臺可俯瞰阿爾卑斯的壯觀景色”。這座吊橋的整個建設(shè)周期，耗時6個月。橋梁建設(shè)者在建設(shè)懸空吊橋的過程中克服了許多困難。正如來此觀光的游客贊嘆地稱道：這座橋在建設(shè)過程中是困難諸多的，而要想走上吊橋觀光也同樣是不容易的。很多人都發(fā)現(xiàn)這座絕壁吊橋還真是唬住各國的不少人呀！

圖12　著名的懸空吊橋?qū)嵕?/p>

2　其它城市橋梁

在考察期間，筆者還關(guān)注了奧地利的其它城市橋梁建設(shè)。他們在城市立交橋梁的設(shè)計上首先滿足文物（古跡）的保護要求，然后才是交通功能的要求。城市橋梁有的是鋼結(jié)構(gòu)，也有的是預應力結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)（主梁為預應力結(jié)構(gòu)，橋面板為鋼結(jié)構(gòu)）。不僅其主體結(jié)構(gòu)滿足結(jié)構(gòu)受力要求，而且其橋梁附屬設(shè)施也齊全。如橋端接縫十分平整（大都為梳尺型和毛勒縫），均無顛跛感。橋面排水設(shè)施也十分完備，設(shè)有完善的導水系統(tǒng)。不少新建的橋梁，其主梁與橋墩采用固結(jié)設(shè)計，大大增強了橋梁的安全性和耐久性。

2.1穆爾人行橋

圖13和圖14系位于穆爾河上的島橋由美國紐約設(shè)計師維托·艾肯西（Vito Acconci）設(shè)計的穆爾人行橋，為了慶?！案窭?003文化之都”而建立。巨大的銀色貝殼狀的人工島嶼兩邊各有橋梁連接河岸，人工島嶼內(nèi)設(shè)有日光浴區(qū)，時尚酒吧，咖啡館和露天表演場，被認為是藝術(shù)與建筑，夢幻與現(xiàn)實融合的經(jīng)典之作，絢麗燦爛。其建筑直徑為155ft(約合47 m)，頂部是個游樂場和圓形劇場。在吃水線以下，還有咖啡廳和酒吧。從遠處望去，它好像懸于搭建在穆爾島兩岸的橋梁之間，但其實是建在浮動的平臺之上。穆爾島項目也是一次跨文化嘗試：紐約建筑師維托-艾肯西(Vito Acconci)設(shè)計這個造型獨特的建筑，是為了慶祝歐盟在2003年將“歐洲文化之都”的桂冠授予格拉茨。

2.2schanerloch大橋

圖 15系奧地利建筑事務所 marte marte architekten設(shè)計的schanerloch大橋。該橋采用了石拱橋形式，并將橋梁化簡成正切曲線形式，用扭曲的形態(tài)連接了河兩邊的輻射式道路。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)橫跨了整個小峽谷，連接了dornbirner市和ebnit村莊。橋梁體量本身是靜態(tài)的，但這個設(shè)計用其微妙的邊界讓人們聯(lián)想到一種動態(tài)。當以汽車司機的視角來看這座橋，這一動態(tài)形式很難被注意到，但是從河上的有利視角看橋梁，它從有機的峽谷景色中獨立出來。

圖13　穆爾人行橋?qū)嵕埃ㄒ唬?/p>

圖14　穆爾人行橋?qū)嵕埃ǘ?/p>

圖15　schanerloch大橋?qū)嵕?/p>

2.3福拉爾貝格alfenz大橋圖 16系由 marte marte建筑事務所設(shè)計的“alfenz大橋”。該橋位于奧地利最西邊的省份福拉爾貝格，是與德國、列支敦士登和瑞士的交界處。這個設(shè)計反應了山地景觀的地質(zhì)特征。這座混凝土橋橫跨了ill河支流。這條河流常常會爆發(fā)洪水，展示了強大的自然之力。因此，河岸支撐了這座單跨橋梁的主要荷載。東側(cè)的構(gòu)架模仿了山脊的形狀，讓人們能觀賞到ill河的景色。西邊的實墻賦予橋梁堅實的屬性，面朝交通繁忙的主干道。從以人為本的角度來說，它為騎自行車的人和行人創(chuàng)造了一條沿bludenz-schruns的路線，是一個保護性的地標建筑。綜合來講，這個設(shè)計以結(jié)構(gòu)邏輯和材料的有效利用為基礎(chǔ)的橋梁，堪稱現(xiàn)代橋梁建筑的上乘之作。

圖16　福拉爾貝格alfenz大橋?qū)嵕?/p>

3　感悟與結(jié)語

（1）在橋梁建設(shè)上，奧地利人十分重視結(jié)構(gòu)的耐久性和安全儲備。其中許多新建的城市橋梁、高架橋梁的主梁與墩柱多為固接；大跨徑跨河橋多為連續(xù)結(jié)構(gòu)或鋼架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的整體性好，且梁的主梁截面（高度和寬度）比常規(guī)要大一些，以增加安全儲備（如歐洲大橋和獵德大橋），可滿足長期使用和耐久性的需要，是值得人們借鑒的。同時，他們在跨河橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，橋梁形式多種多樣，且充分發(fā)揮不同體系的優(yōu)勢，對我國的橋梁建設(shè)工作者來說也有參考價值。

（2）從奧地利的歐洲大橋跨越因斯布魯克南部的威普特峽谷（Wipp Valley）斯爾河（Sill River）可看出，他們將橋梁建筑與極限運動有機地結(jié)合在一起，每年世界各地的蹦極愛好者來大橋享受蹦極的樂趣，并從不同的視角觀賞阿爾卑斯山脈的美景，這就是我們應該向他們學習的理念。

（3）眾所周知，橋梁造型藝術(shù)積聚著濃厚的民族文化內(nèi)涵，蘊藏著不同國家，不同民族審美傳統(tǒng)、聰明才智和精湛技藝，也應成為人類文明交流的紐帶，穆爾人行橋、福拉爾貝格alfenz大橋的成功建造就反映了這一點。因此，可以從奧地利反映其民族文化精美的橋型設(shè)計和現(xiàn)代橋梁建設(shè)中，汲取有益的營養(yǎng)成分，創(chuàng)造性地從事我國的橋梁設(shè)計。

（4）在考察中，所看到的奧地利每一座橋梁，都以其鮮明的形象、強烈的藝術(shù)感染力開闊了人們的眼界。橋梁作為人類所建造的最古老、最壯觀、最美麗的建筑工程之一，它應充分反映時代特征，記錄著人類文明的發(fā)展歷程，如維也納帝國大橋。從以上介紹奧地利城市橋梁獨特的結(jié)構(gòu)特征及橋梁建筑美學的功力，反映了其獨特的藝術(shù)魅力。

（5）藝術(shù)和技術(shù)是緊密相關(guān)的，科學技術(shù)本身也是美的因素之一，結(jié)構(gòu)力學、鋼材、混凝土的發(fā)展，各種現(xiàn)代化新型施工機械的應用，才能使各式輕巧、大跨度的橋梁得以孕育而生。橋梁建筑不僅要表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定連續(xù)、強勁穩(wěn)固的力感和跨越能力，而且要有美的形態(tài)與內(nèi)涵，內(nèi)容和形式的高度統(tǒng)一，才能顯示出不朽的生命力。

（6）他山之石會對我國城市橋梁建設(shè)工作者和同行們提供相關(guān)的啟示，有很多值得大家學習和借鑒的東西。讓我們攜起手來，汲取人類所創(chuàng)造的一切文明財富，進一步推動我國城市橋梁建設(shè)的健康發(fā)展，推進我國向橋梁建造強國大步發(fā)展的進程。

U448.15

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1009-7716（2016）03-0053-05

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.03.016

2015-08-13

穆祥純（1955-）,男，北京人，教授級高級工程師，副總經(jīng)理，從事橋梁工程設(shè)計、城市交通研究及技術(shù)管理工作。