重慶,作為2024年國內十大旅游熱門城市,8D魔幻、賽博朋克、山城、霧都……這些熟悉的別稱只是它的一面,重慶還有一張享譽世界的名片——橋都。
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獨特的地形地貌,讓重慶一直以來就是一座以橋聞名的城市,一座大橋造就一個打卡地的事并不少見。最近一次火爆網(wǎng)絡的重慶白居寺大橋,就以在攝影師鏡頭下獨特的“星際穿越”味兒被眾多網(wǎng)友圈粉,而白居寺大橋,只是“橋都”眾多著名大橋中的一座而已。
01 天然基因,筑就“橋都”
重慶“橋都”的稱號,并不僅僅是民間流傳的美譽,而是經(jīng)過官方認證的說法。
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早在2005年,我國橋梁建設方面的專業(yè)機構——茅以升橋梁委員會,就在其年會上評選了中國的橋梁之都,當時的重慶從眾多候選城市中脫穎而出,獲得了中國唯一“橋都”的認定。要知道茅以升先生可是我國著名橋梁設計專家,現(xiàn)代橋梁之父。由他所命名的機構評選出來的“橋都”,其含金量可想而知。
那為什么中國“橋都”的評選,重慶能夠當選?茅以升橋梁委員會也給出了令人信服的評選標準:在綜合橋梁數(shù)量、建造規(guī)模、技術水平,以及橋梁多樣化等各項指標上,重慶在國內外都稱得上數(shù)一數(shù)二。
而其中重要指標之一,就是橋梁數(shù)量。這又與重慶自身的地理“基因”密不可分。
眾所周知重慶既是一座山城,也是一座江城。單說重慶主城周邊,就有著“四山(縉云山、中梁山、銅鑼山、明月山)夾兩江(長江、嘉陵江)”的地勢格局。而整個大重慶更是山地面積占比約75.33%,并且有著縱橫密布的水系網(wǎng)絡,大小河流5300多條,其中流域面積超過100平方公里的河流有274條,超過1000平方公里的河流有42條。
山城重慶江河縱橫,水網(wǎng)密布,在這樣的地理環(huán)境下,要保證陸路交通暢行,“逢山開路,遇水搭橋”自然是重慶人民最好的選擇了。所以重慶市內現(xiàn)有各類橋梁4500多座,數(shù)量和密度遠遠超過國內其他城市。
截至2023年,跨江大橋多達37座,加上在建的跨江大橋,總數(shù)超過50座。正是這一座座大橋把重慶的山與水連通,造就了重慶獨特的“橋都”風格。
02 各種橋梁,應有盡有
身為“橋都”,重慶優(yōu)秀之處可不僅僅在于橋梁數(shù)量,從橋梁的多樣化程度上來看,重慶在全國也是首屈一指的。把橋梁按結構體系與受力特點,可以分成梁式橋、拱橋、剛架橋、懸索橋、斜拉橋五種基本體系,而每種類型的橋,在重慶都能找到它的影子。
梁式橋——石板坡長江大橋
梁式橋是十分傳統(tǒng)的橋梁結構,古人最初造橋之時,在橫跨河面的若干承重物(橋墩)上架起一根木頭,這就是梁式橋的雛形了。
經(jīng)過千百年進化,梁式橋技術標準比起它的“老祖宗”已經(jīng)有了天差地別的變化,但依然保持了“橋墩加橋面,橋墩受力”的整體結構形式。這種結構形式相對簡單,施工也較為方便。
而那座被“老重慶”們默認為“重慶長江大橋”的石板坡長江大橋,就是一座梁式橋。這座連通重慶渝中區(qū)與南岸區(qū)的重要過江橋梁,于1980年通車運營,它也是長江中游第一座特大型城市公路橋。
拱橋——朝天門長江大橋
拱橋是另一種歷史悠久且運用普遍的橋梁結構,顧名思義,它最大的特點就是橋上的“拱”讓整個橋梁結構帶有彎曲的弧度。不要小看這些拱,它們能使橋面受到的垂直方向的荷載通過拱形結構分散傳遞,從而減小橋面在垂直方向受到的力,提升橋的抗壓強度。
傳統(tǒng)的拱橋是直接將橋面設計成拱形,而隨著工程技術的進步,拱橋的“拱”,可以是附著在橋面上的拱形輔助受力結構。
重慶同樣有許多拱橋,其中較為出名的就是跨越渝中半島,連接江北五里店與南岸彈子石的朝天門長江大橋了。這座拱橋于2009年正式通車,主跨長552米,全長1741米,在建成時是當時世界上跨度最大的拱橋,因此也號稱“世界第一拱橋”。
剛架橋——禮嘉嘉陵江大橋
剛架橋是一種結合了梁式橋與拱橋的復合型橋梁結構,它最大的特點,便是橋面上方有拱形的梁式或板式受力結構,這讓它有著拱橋的特征,與此同時它的下方又具有若干承受載荷力的橋墩。
由于結合了橋拱與橋墩的受力結構,使得剛架橋往往能具有更大的抗壓強度,也因此使這種結構經(jīng)常被用在跨線橋(跨越公路、鐵路或城市道路等交通線路的橋)上。
重慶較為知名的剛架橋有禮嘉嘉陵江大橋,這座于2021年正式開通的大橋,全長785米,最大跨徑245米,雙向8車道設計,橋寬18米,是全國首例上承式大跨徑梁拱組合預應力體系剛架橋。
懸索橋——鵝公巖軌道大橋
懸索橋又叫吊橋。大家小學課文《飛奪瀘定橋》里的瀘定橋,就是較為經(jīng)典的傳統(tǒng)吊橋。從瀘定橋我們可以看出,吊橋的主要結構特征就是將若干根承受重力的纜索,通過設置在兩岸的索塔懸掛牽引,然后在纜索上鋪設橋面。
而現(xiàn)代的懸索橋在傳統(tǒng)吊橋基礎上,增加了更多輔助受力結構——不是直接把橋面鋪設在纜索上,而是采用了許多從纜索上垂下的吊桿連接橋梁,同時纜索也往往采用抗拉強度更高的鋼纜等材料。這些設計上的改進大大提升了現(xiàn)代懸索橋的載荷強度,也使得如今許多大跨徑橋梁,都會采用懸索橋的結構。
重慶較為知名的懸索橋有鵝公巖軌道大橋,這座橋梁是軌道交通車專用橋梁,于2019年底通車運營。鵝公巖軌道大橋全長約1650米,其中主跨長度達到了600米,是世界自錨式懸索橋跨度之最。
斜拉橋——千廝門嘉陵江大橋
雖然同樣使用纜索進行受力,但是斜拉橋的受力結構與懸索橋完全不同。比起懸索橋,斜拉橋多了一個名為橋塔的結構。橋塔作用近似于梁式橋的橋墩,但它并不是從下方“托住”橋梁進行受力,而是從橋塔上方延伸出許多根纜索,將整個橋梁“拉住”。橋面、橋塔與一根根斜拉的纜索構成了三角形的受力系統(tǒng),從而保證了斜拉橋的穩(wěn)定性。
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緊鄰重慶科技館的千廝門嘉陵江大橋便是重慶較為知名的斜拉橋之一,這座于2015年通車的斜拉大橋連接了渝中與江北兩地,它全長1647米,主跨度達到了720米。它既能用作公路通行,又兼具了軌道交通橋的功能,是世界最大跨徑單塔單索面斜拉橋,于2015年榮獲重慶市首屆“十大最美橋梁”稱號。
除了官方給的稱號,千廝門嘉陵江大橋作為洪崖洞夜景最佳觀賞位,每到節(jié)假日人流高峰期都會封橋寵粉,因此也收獲了網(wǎng)友“世界上最大的人行天橋”的好評。下次來科技館參觀的時候,不妨遠眺,欣賞下這座大橋的“山水城橋”之美。
供稿單位:重慶科技館
作者:楊震,科普作家
審核專家:黃河、李春藜、徐曉萍
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來源: 重慶市科學技術協(xié)會