十曲九彎的瀏陽(yáng)河在長(zhǎng)沙城北的洪山廟彎彎曲曲地彎完了最后的一道灣。瀏者,清亮貌,這里河道寬闊、清波蕩漾,兩岸青山翠枝、紫霞丹花,為今日之長(zhǎng)沙頻添了些許婉約氣質(zhì),順瀏陽(yáng)河而下,轉(zhuǎn)過(guò)瀏陽(yáng)河“第九道彎”,兩座洪山橋就巍然聳立在人們面前。一座是老的雙曲拱橋(始建于1973年,現(xiàn)已成為一座景觀橋、人行橋),另一座就是新的無(wú)背索斜拉橋(1999年12月30日動(dòng)工,2004年12月27日竣工)。不過(guò)百米之間,兩座橋見(jiàn)證了長(zhǎng)沙30年的滄桑巨變,也見(jiàn)證了傳統(tǒng)和現(xiàn)代的完美和諧。
夏日的瀏陽(yáng)河畔,青草茵茵,岸芷汀蘭,就是在這里,曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)“史上最牛的高爾夫球場(chǎng)”——2010年10月正式開(kāi)張的名為“月島”的高爾夫俱樂(lè)部就位于瀏陽(yáng)河洪山廟大橋與車(chē)站北路大橋之間南側(cè)的這一段河灘上,占地面積約47000平方米,外圍以38.5米高的瀏陽(yáng)河老堤為界,內(nèi)圍以42米高的新堤為界,全部處于防洪大堤里。但防洪大堤里建起高爾夫球場(chǎng),這是明顯的違法行為,現(xiàn)在已經(jīng)由長(zhǎng)沙市政府勒令拆除。
拱是曲線中最優(yōu)美的造型,拱橋的產(chǎn)生和應(yīng)用,在人類(lèi)適應(yīng)自然、邁向文明的進(jìn)程中起了極其重要的作用,在世界橋梁史上書(shū)寫(xiě)了光輝燦爛的拱橋文化。其中雙曲拱橋的主拱圈由拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系構(gòu)件組成,外形在縱橫兩個(gè)方向均呈弧形曲線。1964年江蘇省無(wú)錫縣建成中國(guó)第一座雙曲拱橋。拱肋、拱波預(yù)制,分段拼裝,安裝方便,形式輕巧,在公路和城市橋梁中一度得到使用。1969年建成的河南前河橋,跨徑150米,是跨徑最大的雙曲拱橋。1972年建成湖南長(zhǎng)沙橘子洲湘江大橋,正橋8孔長(zhǎng)1250米,最大跨徑76米,是規(guī)模最大的雙曲拱橋。
長(zhǎng)沙市洪山廟瀏陽(yáng)河大橋
它是世界上最大跨徑的無(wú)背索獨(dú)立塔斜拉橋,大橋主跨206m,橋塔垂直高度136.8m(若加上鋼殼基座將超過(guò)150米,相當(dāng)于一座高達(dá)50層樓的建筑),塔身傾角58度,塔身與橋面完全靠13對(duì)豎琴式平行鋼絲斜拉,塔身采用等截面薄壁空心鋼筋砼結(jié)構(gòu),通過(guò)塔基與基礎(chǔ)固結(jié)。該橋在同類(lèi)型橋梁中跨度和斜塔高度均居世界第一,其結(jié)構(gòu)新穎,構(gòu)思獨(dú)特,體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與建筑藝術(shù)的完美的統(tǒng)一。橋上還有觀光電梯,可以一覽瀏陽(yáng)河的“第九道彎”。兩邊護(hù)欄做成了五線譜的形狀,譜的正面是著名歌曲《瀏陽(yáng)河》。
長(zhǎng)沙市洪山大橋是長(zhǎng)沙市北二環(huán)線上的一座特大橋,跨瀏陽(yáng)河,屬環(huán)線建設(shè)的關(guān)鍵工程之一,洪山大橋南接四方坪立交,北連撈刀河特大橋,橋位座落于洪山廟休閑渡假區(qū),往東不到2km即為機(jī)場(chǎng)高速公路,往北不到3km是長(zhǎng)沙世界之窗。因該橋地理位置十分重要,為提高省會(huì)城市品位,建成長(zhǎng)沙市的標(biāo)志性景觀建筑物,湖南大學(xué)提出的無(wú)背索斜塔豎琴式斜拉橋方案獲得市政府辦公會(huì)議討論通過(guò)。
洪山廟瀏陽(yáng)河大橋總長(zhǎng)257米、寬33.2米,在該橋的設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中,大膽運(yùn)用了一系列新技術(shù),包括斜塔主梁平衡施工技術(shù)、梁塔雙控應(yīng)力調(diào)索施工技術(shù)、14米超長(zhǎng)鋼混結(jié)構(gòu)大挑梁設(shè)計(jì)與施工、大型六角型鋼箱梁的扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)與施工等。這些技術(shù)的運(yùn)用,突破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工組織方案,豐富了國(guó)際橋梁建設(shè)理論,填補(bǔ)了我國(guó)橋梁建設(shè)史上的空白。
1.道路等級(jí):城市快速路
2.設(shè)計(jì)荷載:六車(chē)道汽——20級(jí),掛車(chē)——120;人群荷載3.5kN/平方米,并以一輛3000kN特重車(chē)作驗(yàn)算荷載。
3.橋?qū)捈奥贩?33.2m=2*〔0.5m防撞欄+0.5安全帶+2*3.75+3.5行車(chē)道+0.5安全帶+2.1護(hù)欄和錨索區(qū)十4/2人行觀光道]
4.設(shè)計(jì)車(chē)速:60km/h
5.橋上縱坡:0.2464%,橋面橫坡;1.5%
6.主橋分跨:227m(主跨和塔區(qū))+30.305m(輔助孔)=257.305m
7.計(jì)算跨徑:206m
1.索塔和基礎(chǔ):索塔采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱形結(jié)構(gòu)。截面外輪廊尺寸為 12m(順橋向) * 8.2m(橫橋向),塔的水平傾角為58°,塔高(橋面以上)135m。對(duì)于無(wú)背索斜塔斜拉橋,塔的自重設(shè)計(jì)是關(guān)鍵問(wèn)題之一,為了確保索培處于良好的受力狀態(tài),我們按照以下原則確定塔的自重:當(dāng)梁上作用全部恒載和一半活載時(shí),塔處于軸心受壓狀態(tài);由幾何關(guān)系及降低重心考慮,將索塔設(shè)計(jì)成變壁厚形式(下厚上?。:樯綐虻娜诵械牢挥跇蛑醒雰蓚€(gè)索面之間,高出行車(chē)道約2m,為方便行人和確保行車(chē)順暢,設(shè)計(jì)中在塔根部開(kāi)了一個(gè)高9m、寬3m的過(guò)人孔。塔內(nèi)還設(shè)有觀光電梯,塔頂設(shè)有觀景臺(tái)。由于橋址處地質(zhì)條件良好,基巖露頭,因而墻身基礎(chǔ)采用了 31m(順)*30m(橫)* 9m(高)的擴(kuò)大基礎(chǔ),在最不利組合荷載作用下,基底偏心距小于0.5m。
2.主梁:主梁為鋼混疊合結(jié)構(gòu),橋中央設(shè)一條44m(高)*7.0m(寬)的矩形閉口鋼箱梁(箱壁厚28mm),順橋向每隔4m設(shè)一道長(zhǎng)12.9m的箱形鋼挑梁,形成脊骨架結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)部分的母材為16Mnq鋼,鋼挑梁上布210mm厚混凝土橋面板,橋面板與鋼挑梁間用φ22mm、間距為120mm的大頭剪力釘連接。無(wú)背索斜拉橋相對(duì)于常規(guī)斜拉橋來(lái)說(shuō),拉索吊點(diǎn)所能提供的剛度較小,因而在活載作用下,主梁內(nèi)力變幅相對(duì)較大,普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)難以承受這種大的內(nèi)力變幅,易開(kāi)裂,因而洪山橋的混凝土橋面板置于主梁接近中和軸的位置,從總體受力來(lái)看,橋面板只承受軸力,而鋼箱梁承擔(dān)了軸力、彎矩和扭轉(zhuǎn)。為防止鋼箱梁內(nèi)出現(xiàn)過(guò)大的應(yīng)力變幅而導(dǎo)致疲勞破壞,洪山橋與西班牙Alamillo橋一樣,梁高定為4.4m。
3.斜拉索:洪山橋?yàn)閱嗡髅娼Y(jié)構(gòu),橫橋向兩排索間距為6m,順橋向梁上索間跨為12m,共13對(duì)26根索,索的水平傾角均為25°,平行布置,索長(zhǎng)65.9~289.8m,斜拉索采用φ7高強(qiáng)度低松弛鍍鋅高強(qiáng)鋼絲,抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1670MPa,斜拉索采用241φ7和283φ7兩種規(guī)格,匹配相應(yīng)冷鑄墩頭錨錨具,斜拉索采用預(yù)制成品索,總用量約460t。拉索錨固在塔的中和軸上,這是與普通斜拉橋的區(qū)別之一,如果將拉索錨固在前箱壁上,錨固點(diǎn)集中力在塔箱截面上產(chǎn)生一個(gè)很大的附加力偶,由此產(chǎn)生的塔內(nèi)彎矩可占總彎短的30%以上,造成塔在長(zhǎng)期荷載作用下受力不良。
無(wú)背索斜拉橋
它是對(duì)常規(guī)斜拉橋造型的突破,無(wú)背索后傾的塔身形狀表現(xiàn)出對(duì)相對(duì)纖細(xì)的橋面強(qiáng)大穩(wěn)固支撐的力量感,給人醒目深刻的感受。常規(guī)的斜拉橋在橋塔兩側(cè)均有斜拉索,恒載作用下塔兩側(cè)斜拉索水平力可保持平衡,主塔僅在活載及附加荷載作用下承受一定的水平力及彎矩。與常規(guī)斜拉橋不同,無(wú)背索斜拉橋橋塔僅有單側(cè)索,橋塔的受力表現(xiàn)為在斜拉索索力及自身重力作用下的懸臂梁。為確保主塔處于良好的受力狀態(tài),無(wú)背索斜拉橋的塔身一般都設(shè)計(jì)成傾斜的,依靠塔身的自重力矩來(lái)平衡斜拉索的傾覆力矩,因此組成了梁塔結(jié)構(gòu)的平衡體系。無(wú)背索斜拉橋是景觀橋梁中的一種形式,最著名的一座是Alamillo橋,由西班牙的建筑師與工程師Calatrava為1992年Sevill世博會(huì)和巴塞羅拉奧運(yùn)會(huì)建的景觀橋,跨度200m,當(dāng)時(shí)橋梁使人為之一振,Calatrava本人也被IABSE(國(guó)際橋協(xié))評(píng)為杰出青年工程師。此后,捷克工程師Milan Komínek于1995~1998年設(shè)計(jì)建造了跨Eble河的Mariansky橋
跨度123.5+55.5m,Mariansky橋是一座頗具特色的橋梁,其塔形非常精巧,兩片分離的塔柱向頂端逐漸靠攏,配合塔身縱向長(zhǎng)度的變化,猶如一雙將合未合的手掌。這兩座橋都是無(wú)背索斜拉橋,但是受力機(jī)理卻不同,因此外形也有比較明顯的差異。我國(guó)很多地方模仿了這種橋型,最典型的是2004年建成的長(zhǎng)沙洪山大橋,跨度206米,幾乎與alamillo一樣,該橋在同類(lèi)型橋梁中跨度世界第一、國(guó)內(nèi)首創(chuàng),全橋鋼箱梁外表面采用電弧噴涂技術(shù)進(jìn)行長(zhǎng)效防腐涂裝,整座橋梁如同一架無(wú)比巨大的豎琴塑立在瀏陽(yáng)河上,美麗絕倫。2005年建成長(zhǎng)春市伊通河輕軌斜拉橋,跨徑130+44.2+31m,這是這一橋型第一次用于軌道交通,外形與Mariansky橋類(lèi)似。
“橫橋遠(yuǎn)旦如游龍,明珠影落長(zhǎng)河中”,橫越九道灣、尋夢(mèng)瀏陽(yáng)河,我們的夢(mèng)想會(huì)像那條河水一樣,匯入更大的江河繼續(xù)前行,我們終究會(huì)老去,她永遠(yuǎn)是條充滿(mǎn)朝氣的河!但隨著長(zhǎng)沙城區(qū)的擴(kuò)展,瀏陽(yáng)河下游已成為城中河,據(jù)傳言,長(zhǎng)沙有關(guān)部門(mén)已決定將瀏陽(yáng)河鴨子鋪段裁灣取直,讓河水從范家圍徑直流向洪山門(mén)廟,然后將截?cái)嗪蟮臑g陽(yáng)河彎道回鎮(zhèn),充作城市建設(shè)用地。我不知道,城市的發(fā)展是否一定得讓瀏陽(yáng)河作出犧牲?九曲十八灣的瀏陽(yáng)河會(huì)不會(huì)有一天象一道美麗的弧線在我們的記憶中消失。
摘自路人@行者博客