穆祥純

（北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京市100083）

0 引 言

瑞士位于歐洲中部，與德國(guó)、法國(guó)、意大利等國(guó)接壤。國(guó)土面積約41 285 km2，人口約為850 萬(wàn)。瑞士是全球最富裕、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)和生活水平最高的國(guó)家，人均GDP 居世界前列，旅游資源豐富，有“世界公園”的美譽(yù)。伯爾尼是聯(lián)邦政府所在地，蘇黎世和日內(nèi)瓦分別被列為世界上生活品質(zhì)最高城市的第一名和第二名。

為了學(xué)習(xí)和借鑒中歐國(guó)家在城市橋梁建設(shè)方面的成熟經(jīng)驗(yàn)，筆者前些年曾赴瑞士伯爾尼和盧塞恩等城市，對(duì)其橋梁建設(shè)情況進(jìn)行了專題考察，并與瑞典同行們進(jìn)行交流，了解了瑞士在城市橋梁設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理方面的相關(guān)情況。

1 瑞士古老的城市橋梁

伯爾尼是瑞士的首都和伯爾尼州的首府，位于瑞士的中西部，是瑞士的政治和文化中心。阿勒河把該城分為兩半，西岸為老城，東岸為新城，7 座橋梁橫跨阿勒河，將老城和新城連接起來(lái)。盧塞恩也是瑞士的重要城市，歷史悠久，風(fēng)景如畫。這兩座城市都留下許多珍貴的古老橋梁。

1.1 伯爾尼尼德格大橋

圖1 為尼德格大橋（Nydeggbrücke）。該橋位于瑞士伯爾尼東部老城區(qū)，是連接新城區(qū)的7 座橋梁之一。這座古老的橋梁興建于公元15 世紀(jì)，為3 跨石拱橋，主拱圈的跨徑約40 m，橋梁全長(zhǎng)160 m。橋梁外型線條柔和悅目、細(xì)膩考究，反映了歐洲文藝復(fù)興時(shí)期建筑造型的藝術(shù)思想。該橋在工程設(shè)計(jì)和藝術(shù)創(chuàng)作上給世人留下一份寶貴的文化遺產(chǎn)。

圖1 伯爾尼尼德格大橋

尼德格大橋的東北方向是大教堂，游人站在橋上視野非常好；老城北、東、南三面被穿城而過(guò)的阿勒河所包圍，好像在古城來(lái)了個(gè)180℃的掉轉(zhuǎn)，流成了一個(gè)“U”形，將老城攬?jiān)趹阎?，河水清澈碧綠，令人流連忘返。

1.2 盧塞恩的卡佩爾廊橋

盧塞恩最負(fù)盛名的便是卡佩爾廊橋（Kapellbrücke）（又稱教堂橋），這是盧塞恩的城市標(biāo)志（見圖2），這座橋始建于1333 年，也是歐洲最古老的有頂木橋，橋梁的橫眉上繪有120 幅宗教歷史油畫。

卡佩爾廊橋橫跨羅伊斯河，長(zhǎng)200 m，橋身近中央的地方有一個(gè)八角型的水塔，曾經(jīng)是作戰(zhàn)時(shí)安放戰(zhàn)利品及珠寶之處，有一段時(shí)間也用作監(jiān)獄及行刑室?？ㄅ鍫柪葮蛟?993 年8 月17 日為一場(chǎng)火所毀，只剩下水塔未被破壞。如今橋梁早已重新修補(bǔ)完整，但新舊痕跡仍可清晰辨認(rèn)，雖然梁上的繪圖卻不及當(dāng)年那么引人入勝了，但黃昏時(shí)在此漫步，仍可領(lǐng)略盧塞恩浪漫的中古情懷。如今，這座古老的橋梁仍在發(fā)揮交通作用，也是現(xiàn)今盧塞恩發(fā)行的明信片中不可缺少的景物。

圖2 盧塞恩的卡佩爾廊橋

1.3 塔瓦納薩橋

圖3 為瑞士塔瓦納薩橋（Tavanasa Bridge）。該橋建成于1905 年，跨徑51 m，為一座箱形三鉸拱橋，矢高5.5 m。之所以這座靜定結(jié)構(gòu)選用三鉸拱橋梁，是因其適用于瑞士冬季的寒冷地區(qū)，在因溫度變化、材料收縮、墩臺(tái)位移等原因引起變形時(shí)，其拱內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)力。這座已建成近110 年的箱形三鉸拱橋至今使用正常，其優(yōu)美的橋型和成功的設(shè)計(jì)和建造，常被人們所稱贊。

圖3 塔瓦納薩橋

1.4 尼歐克大橋

圖4 為瑞士瓦萊州的尼歐克大橋（Niouc Bridge）。該橋坐落于安尼維爾山谷，建造于1922 年，，是為了運(yùn)輸水源而建的大橋，距崖底190 m，是瑞士最高的懸索橋。

圖4 尼歐克大橋照片

從遠(yuǎn)處望去，兩條巨大的鋼拉索支撐著尼歐克大橋的運(yùn)輸管道，V 字形的籠狀結(jié)構(gòu)使得大橋十分堅(jiān)固。橋面鋪滿了木板道，可使游人安全通過(guò)。1996年，大橋被修復(fù)并成為歐洲最高的蹦極吊橋，吸引著世界各地蹦極愛(ài)好者。

2 瑞士城市大跨徑橋梁

在考察中筆者發(fā)現(xiàn)，近20 多年來(lái)，瑞士興建了一批現(xiàn)代大跨徑城市橋梁，反映了其國(guó)家的綜合實(shí)力和建橋水平。下面通過(guò)對(duì)幾座特大型橋梁的綜合介紹，使我們對(duì)瑞士城市大跨徑橋梁的建設(shè)有一個(gè)總體的了解。

2.1 S unniberg 矮塔斜拉橋

圖5 為Sunniberg 矮塔斜拉橋。這座橋梁位于瑞士Klosters 地區(qū)的高速公路上，其橋梁所在的路線跨越Landquart 河谷。

圖5 S unnibe rg 矮塔斜拉橋

Sunniberg 橋無(wú)論是在橋梁力學(xué)、橋梁建筑、橋梁美學(xué)方面，還是在橋梁與環(huán)境的協(xié)調(diào)性、環(huán)境保護(hù)方面上都有獨(dú)到之處，值得借鑒。

Sunniberg 橋的結(jié)構(gòu)型式為5 跨連續(xù)雙索面曲線梁矮塔斜拉橋，橋?qū)挒?2.378 m，橋梁總長(zhǎng)為526 m，跨徑配置為59 m+128 m+140 m+134 m+65 m=526 m，最大跨徑為140 m，橋高50～65 m，橋塔最高距河谷約77 m，平曲線半徑503 m，橋面縱坡3.2。上部結(jié)構(gòu)為預(yù)力混凝土結(jié)構(gòu)。橋面鋼索間距10 m，橋面板厚40 cm，兩邊主梁高80 cm。這座橋梁具備了結(jié)構(gòu)的3 個(gè)特征：曲線、懸臂梁及斜拉橋。工程師Menn在設(shè)計(jì)Sunniberg 橋時(shí)，因地形限制，采取了高橋墩、矮橋塔、豎琴形鋼索配置，其上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力邊主梁曲線梁，并搭載較薄的橋面形成行車系。在橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，Menn 提出，可經(jīng)由簡(jiǎn)單運(yùn)算來(lái)掌握其可行性和經(jīng)濟(jì)性，在概念設(shè)計(jì)時(shí)，工程師需同時(shí)考慮到結(jié)構(gòu)型式、數(shù)值分析、施工方式、工期、經(jīng)費(fèi)估算與橋址間的關(guān)系。

這座矮塔斜拉橋極具橋梁美學(xué)效果：一是因其幾何尺寸與比例的關(guān)系。其橋梁構(gòu)件受力情況與普通的斜拉橋不同，矮橋塔與較平緩的鋼索使得上部結(jié)構(gòu)承受著較大的軸力，而細(xì)長(zhǎng)的橋面板使主梁屈曲穩(wěn)定成為主要問(wèn)題，因此在設(shè)計(jì)中給予了特別的關(guān)注。二是由于平面線形的關(guān)系，全橋橋面板整體澆筑為一體，并在橋臺(tái)處取消了伸縮縫，形成一個(gè)平面拱形結(jié)構(gòu)。三是結(jié)構(gòu)體系就是墩、塔、梁三者固結(jié)形成剛性約束，進(jìn)而導(dǎo)致彎矩的重分配。四是橋墩及橋塔為變截面槽形斷面，與橫梁橫向加勁連接，減少自由長(zhǎng)度，增加斜拉橋的穩(wěn)定性。

2.2 甘特橋

圖6 為甘特橋（Ganter Bridge）。這座橋梁位于瑞士的瓦里斯，是一座具有獨(dú)特風(fēng)格的斜拉橋，其最大的特點(diǎn)是拉索設(shè)置于混凝土薄板內(nèi)。公路以S 形曲線穿越山谷，只有橋的主跨部174 m 是直線，兩端的邊孔跨徑為127 m，正位于R=200 m 的曲線上。其獨(dú)特的外型和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其成為了經(jīng)典的橋梁教學(xué)案例。

圖6 甘特橋照片

2.3 薩爾基那山谷橋

圖7 為薩爾基那山谷橋(Salginatobel)。這座跨越阿爾卑斯山薩爾基那峽谷的大橋，雖然跨徑只有90 m，但其獨(dú)特的山勢(shì)背景征服了無(wú)數(shù)游人。20 世紀(jì)末，國(guó)際橋梁和工程協(xié)會(huì)組織了“20 世紀(jì)世界最美的橋梁”評(píng)選，從全世界100 多個(gè)國(guó)家的上千座橋梁中遴選出15 座，薩爾基那山谷橋奪得桂冠。

薩爾基那山谷橋，由瑞士工程師羅伯特.馬亞爾（R.Maillart）于1930 年設(shè)計(jì)，這座跨越山谷的鐮刀形上承式拱橋，是梅拉爾特式空箱截面三鉸拱橋的代表之作。橋梁跨徑為90 m，矢高13 m，橋梁全長(zhǎng)133 m，其拱厚從拱腳到1/4 處逐步增加，至拱頂再減薄。該橋打破了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，沒(méi)有采用常規(guī)的梁、柱、墩的形式，經(jīng)濟(jì)、合理，富于創(chuàng)新，輕巧、優(yōu)美的外觀。該橋鑲嵌在阿爾卑斯山的山谷間，白色的橋身在藍(lán)天和青山映襯下顯得格外突出，這座上承式拱橋已成為瑞士旅游名勝，根據(jù)此橋梁制作的工藝品、明信片，也成為旅游市場(chǎng)的暢銷品。

圖7 薩爾基那山谷橋照片

2.4 Trift 懸索橋

圖8 為Trift 懸索橋。阿爾卑斯山脈綿延歐洲6個(gè)國(guó)家，瑞士便是其中之一。瑞士國(guó)土面積較小，60%的國(guó)土面積被阿爾卑斯山脈所占據(jù)。Trift 懸索橋便是為了溝通一所因冰川后退而孤立的木屋所建設(shè)。

圖8 Trift 懸索橋照片

Trift 懸索橋的橋長(zhǎng)558 英尺（1 英尺=0.304 8 m），離谷底328 英尺，是阿爾卑斯山區(qū)最長(zhǎng)也是最高的步行吊橋。位于海拔1 720 m 的Trift 懸索橋跨度有102 m，距藍(lán)綠色的冰川湖面有70 m 的高度，是歐洲海拔最高的懸索橋。從2004 年建成以來(lái)，Trift 懸索橋的“風(fēng)雨飄搖”不知道嚇退了多少人。2009 年，橋體增加了穩(wěn)固鉸鏈，護(hù)欄也進(jìn)行了加高，但其恐怖指數(shù)依然不減。

通過(guò)這座懸索橋，登山者可以快速穿過(guò)峽谷，很快到達(dá)冰川旁的高山小屋。Trift 冰川正在快速地融化，在過(guò)去的十年中，這座冰川減退了幾百米。現(xiàn)在殘留的只是一片附著在傾斜山坡上的冰。冰川的融水在峽谷中形成了一個(gè)湖，而且這個(gè)湖正在逐漸擴(kuò)大。Trift 懸索橋由于有繩索的保護(hù)，還是比較安全的，每年來(lái)此造訪的游客絡(luò)繹不絕。

3 瑞士城市人行橋梁

在考察期間，筆者還關(guān)注了瑞士的其他城市橋梁建設(shè)，其中城市人行橋梁獨(dú)具特色，給人留下很深的印象。

3.1 盧塞恩劇院人行橋

圖9 為盧塞恩劇院的人行橋。這座古老、簡(jiǎn)易的人行橋梁跨越羅伊斯河，主要供人們觀看盧塞恩劇院的節(jié)目。

圖9 盧塞恩劇院人行橋

這座木結(jié)構(gòu)人行橋的特點(diǎn)有：一是橋梁為木結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)的橋梁建造工法和材料，雖然經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的風(fēng)吹日曬和雨淋，但運(yùn)行狀態(tài)很好；二是橋墩為木質(zhì)打入樁既滿足承壓的受力需求，同時(shí)橋梁的耐久性也很突出；三是該木橋的木板主梁與欄板有機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)十分合理；四是人行橋的兩端設(shè)置了精美的燈柱和欄板，與歌劇院的藝術(shù)氣氛十分和諧。

3.2 特拉弗西納人行橋

圖10 為特拉弗西納人行橋。該橋梁位于瑞士格勞賓登州圖西斯市，系其南部山谷中的一座懸索橋。這座位于Traversinertobel 的懸索橋由瑞士籍建筑師Jurg Conzett 設(shè)計(jì)。由于原址的橋梁損毀，Jurg Conzett 和他的助理在維亞馬拉峽谷（Via Mala）兩側(cè)陡峭的山崖上找到兩處高低不一（垂直高差22 m）的錨固點(diǎn)，由此修建了這座跨度為56 m 的懸索橋。這座位于山谷中的懸索橋的特點(diǎn)主要是橋址地形十分險(xiǎn)要，帶給人們新奇感，并引起人們探索的欲望。

3.3 Negrellis teg 天橋

圖11 為Negrellisteg 天橋。這是一個(gè)來(lái)自巴黎的事務(wù)所設(shè)計(jì)的一個(gè)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目。Negrellisteg 天橋位于瑞士蘇黎世商業(yè)區(qū)，天橋橫跨Hauptbahnhof 鐵路線，連接鐵路線兩邊不同的區(qū)域。設(shè)計(jì)方案呈現(xiàn)出渾然一體的延續(xù)的混凝土結(jié)構(gòu)，其中包括天橋以及及作為入口斜坡臺(tái)的兩個(gè)商業(yè)大樓。這座極具現(xiàn)代氣息的人行天橋，在設(shè)計(jì)理念和建造手法上充分體現(xiàn)了歐洲后現(xiàn)代主義的理念，其獨(dú)具特色的外型、典雅的裝修和舒適的功能都給人們帶來(lái)美的享受。

圖10 特拉弗西納人行橋

圖11 Ne gre llis te g 天橋

4 結(jié) 語(yǔ)

本文對(duì)瑞士伯爾尼、盧塞恩等地各類橋梁進(jìn)行了的簡(jiǎn)要回顧，對(duì)其中典型城市橋梁進(jìn)行了重點(diǎn)介紹，力求使讀者了解瑞士城市橋梁建設(shè)的總體水平?？v觀瑞士的城市橋梁建設(shè)，古老的盧塞恩卡佩爾廊橋和伯爾尼尼德格橋，建于110 年前的塔瓦納薩橋，極具現(xiàn)代氣息的Negrellisteg 天橋，不僅反映了古代、近代和現(xiàn)代瑞士人的建橋理念和建橋水平，同時(shí)彰顯了一個(gè)多元文化融合的國(guó)家的風(fēng)俗習(xí)慣、生活方式和民族情感，也反映出瑞士深邃的橋梁文化。橋梁藝術(shù)積聚著濃厚的民族文化內(nèi)涵，蘊(yùn)藏著不同國(guó)家、不同民族的審美傳統(tǒng)和精湛技藝，也應(yīng)成為人類文明交流的紐帶。