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(jì)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(jì)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(jìn)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(jìn)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(xué)習(xí)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(yàn)，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(jìn)行專題城市橋梁建設(shè)考察，并與奧地利的的同行們進(jìn)行交流，了解了其在城市橋梁設(shè)計(jì)、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(gè)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(jì)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(jì)，奧地利的音樂傳統(tǒng)更得以發(fā)揚(yáng)和傳承。20世紀(jì)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(jì)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(jì)古老的城市橋梁。這些橋梁，造型簡單、結(jié)構(gòu)功能性強(qiáng)，反映著中歐人樸實(shí)的思想和實(shí)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(shí)例剖析，讓大家了解一下其在設(shè)計(jì)和建造上的特點(diǎn)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(biāo)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(jì)50年代修建的橋梁，其結(jié)構(gòu)型式變截面預(yù)應(yīng)力梁，下部為普通墩柱（臺）。其纖細(xì)的橋身與遠(yuǎn)處的古老的教堂和中世紀(jì)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(yuǎn)眺薩爾茨河大橋之實(shí)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?fàn)柡樱⊿ill 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(diǎn)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(diǎn)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?yàn)樵诒臉O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(jìn)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(fèi)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(dòng)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(diǎn)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(gè)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(yùn)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(yù)應(yīng)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(diǎn)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(shí)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(jì)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(dú)有特點(diǎn)。它是一種集拱與梁的優(yōu)點(diǎn)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(shí)景。

圖7　維也納某系桿拱橋之實(shí)景

圖8　維也納某系桿拱橋的橋頭堡建筑之實(shí)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(dú)塔斜拉橋，跨徑為2×210 m。跨越在多瑙河的主河道上。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(qiáng)度鋼絲繩（及鋼纜），梁身用預(yù)應(yīng)力混凝土制成。其特點(diǎn)有四個(gè)：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(diǎn)，但其主梁中間支點(diǎn)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(diǎn)有四個(gè)：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(yuǎn)處眺望，大橋舒展、簡潔和大方；三是該橋主拱肋為整體預(yù)制的肋板滿足工廠預(yù)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(jì)上反映了設(shè)計(jì)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(dá)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(gè)建設(shè)周期，耗時(shí)6個(gè)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(jì)上首先滿足文物（古跡）的保護(hù)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(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)（主梁為預(yù)應(yīng)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(dǎo)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(jì)，大大增強(qiáng)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(jì)師維托·艾肯西（Vito Acconci）設(shè)計(jì)的穆爾人行橋，為了慶祝“格拉茨2003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(shí)尚酒吧，咖啡館和露天表演場，被認(rèn)為是藝術(shù)與建筑，夢幻與現(xiàn)實(shí)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(gè)游樂場和圓形劇場。在吃水線以下，還有咖啡廳和酒吧。從遠(yuǎn)處望去，它好像懸于搭建在穆爾島兩岸的橋梁之間，但其實(shí)是建在浮動(dòng)的平臺之上。穆爾島項(xiàng)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(jì)這個(gè)造型獨(dú)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(wù)所 marte marte architekten設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)設(shè)計(jì)用其微妙的邊界讓人們聯(lián)想到一種動(dòng)態(tài)。當(dāng)以汽車司機(jī)的視角來看這座橋，這一動(dòng)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(jī)的峽谷景色中獨(dú)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(wù)所設(shè)計(jì)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(gè)設(shè)計(jì)反應(yīng)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(qiáng)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(shí)墻賦予橋梁堅(jiān)實(shí)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(gè)保護(hù)性的地標(biāo)建筑。綜合來講，這個(gè)設(shè)計(jì)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(shí)，他們在跨河橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，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(jià)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?fàn)柡樱⊿ill River）可看出，他們將橋梁建筑與極限運(yùn)動(dòng)有機(jī)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(yīng)該向他們學(xué)習(xí)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(yùn)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(yīng)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(diǎn)。因此，可以從奧地利反映其民族文化精美的橋型設(shè)計(jì)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(jì)。

（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(qiáng)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(yīng)充分反映時(shí)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(dú)特的結(jié)構(gòu)特征及橋梁建筑美學(xué)的功力，反映了其獨(dú)特的藝術(shù)魅力。

（5）藝術(shù)和技術(shù)是緊密相關(guān)的，科學(xué)技術(shù)本身也是美的因素之一，結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼材、混凝土的發(fā)展，各種現(xiàn)代化新型施工機(jī)械的應(yīng)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(qiáng)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(xué)習(xí)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(cái)富，進(jìn)一步推動(dòng)我國城市橋梁建設(shè)的健康發(fā)展，推進(jìn)我國向橋梁建造強(qiáng)國大步發(fā)展的進(jìn)程。

U448.15

E

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(jì)、城市交通研究及技術(shù)管理工作。