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网红桥金门大桥,当年为啥震惊世界

作者:不详  来源:南方都市报  2023-11-20

金门大桥为何被誉为20世纪桥梁工程的奇迹?背后有哪些鲜为人知的故事?

奇迹之桥

金门大桥,坐落于旧金山湾入口的金门海峡之上,南端连接旧金山的北端,北端接通加利福尼亚州的马林县。

这里有着美丽的自然环境,但也暗藏着危险。之所以这么说,是因为这里常年被大雾和大风威胁,还位于地震带上。在这样一个环境下建造一座大桥,非常具有挑战性。

第一次世界大战结束时,旧金山的人口激增,其渡轮系统也达到了临界点。呼吁在金门海峡建造一座大桥的呼声越来越高。这项任务最后落在了工程师约瑟夫·施特劳斯(Joseph Strauss)手里。他组建了一支团队,经过比对,他们最终决定建造一座完全悬索的桥,连接在塔顶的拉索延伸至锚地并固定在锚地以抵抗应力,而不是直立或僵硬的应力。通俗地说,就是在两岸建立钢塔,大桥桥身就凭借两根巨大的钢缆和无数根钢丝绳所产生的巨大拉力高悬在半空中,中间并没有桥墩支撑。

施特劳斯的方案有多超前?在当时,桥孔跨径多为几十米,很少有超过百米的。所以,建造一座这么长的桥,必须在中间建桥墩来支撑桥身,但金门海峡水深浪大,建造桥墩不太可能。只能将桥身建在两边的岩石上。施特劳斯独创性地采用悬臂吊桥的方案,省略桥墩而将桥身架设在两岸的钢塔上,使大桥跨径一举拉大到1280米,震惊了当时的桥梁界。

1933年1月,金门大桥正式开始建造,1937年5月竣工并开通,历时四年,总花费3550万美元。大桥全长达2737米,桥面宽27.4米,有6条行车道和两条宽敞的人行道。

耸立在大桥南北两侧的巨型钢塔高342米,其中高出水面部分为227米,相当于一座70层高的建筑物。塔的顶端用两根直径各为92.7厘米的钢缆相连,钢缆和桥身之间用一根根细钢绳连接起来。钢缆中点下垂,几乎接近桥身,钢缆两端伸延到岸上锚定于岩石中。

竣工庆典那一天,约20万人涌上大桥,人们欢呼雀跃,有的甚至穿着旱冰鞋在桥上滑行。

施特劳斯去世后,后人在大桥的入口处为他塑造了一个巨大的铜像,以缅怀这位治学严谨的设计大师以及他在近代桥梁史上所创造的奇迹。

硬核之桥

在建成迄今的86年里,这座桥被证明具有惊人的韧性。它经受住了大风、大雾和大地震,这一方面与多年来的大量的修复和改造工程有关,另一方面也与桥本身的独特设计有关。

横跨在一个充满激流的多风多雾海峡上,想屹立不倒,建造者们都运用了哪些聪明的工程设计呢?

首先,南北两侧的钢塔被混凝土牢牢锁在地下。施工人员挖掉南北两侧的山坡,在其中注入足够多的凝固物,将能够抗12万吨缆索拉力的铁锚固定好。大桥北侧的桥墩围堰围好后,他们把水抽干,往里面注入上万吨的混凝土。南侧的桥墩因为在30米深的水下,施特劳斯和助手们于是建造了一个400多米长的支架,从海岸伸出,然后用一个30多米深的永久性防御物围住桥墩地基。

其次,金门大桥的两条主钢缆均由27572条铅笔粗细的钢筋组成,所有钢筋长度加起来接近13万千米,可绕赤道3圈。之所以使用“聚麻成绳”的方法,是因为单独制造一条长且粗的钢缆几乎是不可能的。更重要的是,如果采用单一的一条线缆,一旦发生事故就意味着灾难性的后果,千万条细钢筋让维修和事故救援都变得更容易。

86年来,它经受住了多次暴风、浓雾、潮水和地震的考验,仅因为天气原因关闭过3次。尤其是1989年发生的7.1级洛马普里塔地震,导致美国众多桥梁因出现事故关闭,而金门大桥的整体结构完好无损。1996年翻新后,它足以经受90秒里氏8.3级地震的冲击。

上镜之桥

从辽阔的太平洋眺望旧金山湾,金门大桥横卧于碧海白浪之上,如巨龙凌空,它优雅而特别的橘红“外衣”和漂亮的“骨架”,为它赢得了“世界最上镜的大桥”的美誉。

金门大桥并不是大红色,而是“国际橘”,由红色、黄色和黑色混合而成。国际橘是橘色之一,在国际上广泛作为醒目标示的颜色之用。

这种颜色既使得大桥与旧金山的天际线和马林山的自然环境相融合,又使大桥在金门海峡常见的大雾中显得更加醒目。

一个小插曲是,最初,美国陆军航空部队想用白色和橙色条纹,他们觉得这样飞行员会较为容易观察到这座桥,而美国海军则想要黑色和黄色条纹。不过这些想法最后都没被采用。

金门大桥的优雅还在于其严谨统一的细节,优雅的人字形饰片覆盖在水平支柱上。在这些横梁之间的方形和矩形的空缺处,则用对结构不起作用的支撑梁装饰,塔的侧面镶嵌着垂直槽。这样可以凸显阳光,从而让桥塔看上去不那么厚重。

此外,两座钢塔越往上塔体越细,让人想到了过去曼哈顿爵士时代的摩天大楼。而桥面,遵循“三分法”的原则,大致位于钢塔的三分之一处,整个建筑结构极为和谐。

这样一座融合了科技与自然、既灵活又坚硬、既优雅又宏伟的大桥,如今不仅仅是连接金门海峡两岸的交通要道,更是一个时代的象征,也是建筑爱好者、自然爱好者、摄影爱好者,以及游客们热衷“打卡”的地方。

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