中國最「複雜」的人行橋,竟是一個「莫比烏斯環」

2020-12-24 騰訊網

在古橋繁多的「水城」,

造一座如何的新橋?

有人說,成都是一座建在橋上的城市。其築城之始便是依據水系擺放而造,李冰修建都江堰時又引兩江入城。如今城內水網密布,錦江、金河、沙河、御河、磨底河、水碾河......眾多大小河流交錯環繞,人家傍水而居,江眾而多作橋。

早在七百多年前,馬可·波羅就被這座城裡美妙絕倫的橋所吸引。他乘著小舟遊遍錦江,不禁感嘆著眼前這座「水城」和故鄉威尼斯相似的景象。他寫道,「此川之寬,不類河流,竟似一海」,錦江上有一石橋,橋「寬八布,長半裡」,這座橋後被考證為「萬裡橋」。(即今成都市南門大橋)

關於此橋的文人吟唱也不絕於書上:杜甫有「西山白雪三城戍,南浦清江萬裡橋」,劉禹錫有「憑寄狂夫書一紙,家住成都萬裡橋」,薛濤有「萬裡橋頭獨越吟,知憑文字寫愁心」,陸遊有「成都城南萬裡橋,蘆根蘋末風蕭蕭」......僅此一橋,流傳的詩句就數不勝數。

何況老成都的橋太多,數字命名的就能從零數到十幾:半邊橋、一心橋、二仙橋、雙橋子、三洞橋、駟馬橋、五桂橋、八裡橋、九眼橋、十二橋......據資料顯示,清末時成都全城橋近200座,遺憾的是,這些關於橋記憶已經在不可避免地逝去了,那些沒有被歌詠或書寫的橋更是在歷史的煙雲中消散。

●19世紀初,成都萬裡橋(南門大橋)。圖片來自網絡

●19世紀初,成都九眼橋。圖片來自網絡

是的,關於「老橋」的記憶或許無法全部留住,但「新橋」和關於它的文化正在被創造出來——這些「新」或是在老橋舊址上的更新蛻變,或是延續了城市基因的全新創造,比如我們熟知的廊橋、九眼橋,歷經修繕和更新成為成都的一張張文化名片......

●廊橋THE BRIDGE改造。攝影:方正爾見攝影

去年年底剛開放的「五岔子大橋」,更是新證。

●新建的五岔子大橋,由四川省建築設計研究院和西南交大土木工程設計有限公司聯合設計,德國Buschmeyer+Cai提供設計諮詢。從2014年立項,2015年開始設計,2016年底動工,歷時3年建造完成。橋梁位於成都市高新區南部園區府河沿線,沿公濟橋路東西方向走向,與府河正交,位於新會展中心以東,橫跨錦江,西連紅星路南沿線,接入江灘公園,向東跨越熊家橋路,連中和老城區。

這是一座橫跨錦江、形如「莫比烏斯環」的人行橋,其建造難度堪稱中國最複雜的人行橋之一,它同時也帶動了城市中不同片區的連接和人文景觀的新生。

「造橋」

遠不止造一個建築。

在正式探秘五岔子大橋之前,我們先說說「造橋」。

中國的造橋史可以追溯到原始社會時期,逐漸發展形成不同的建造形式。以材質分有木、石、磚、竹、藤等;以形制分有拱橋、梁橋、浮橋、索橋等;以造型分又有飛閣、廊橋、曲橋、風水橋等等。廣為人知的就有盧溝橋、廣濟橋、洛陽橋、五亭橋、安平橋等十大名橋,更不用說大家在小學時期就從課文中了解到的趙州橋了。

自古以來,這些橋就是人們生活中必不可缺的一部分,人在橋上,或走過、或駐足、或眺望......從古代的「枯藤老樹昏鴉,小橋流水人家」,「驛外斷橋邊,寂寞開無主」,西湖斷橋上,許仙與白娘子初遇又重逢。

再到現代徐志摩雙關康橋,寫故地離別傷懷;卞之琳寫眼前風景,「你站在橋上看風景, 看風景的人在樓上看你 」......等等,橋在中國的文化語境中,可以說是引申不同含義最多的意象之一了,早已是超出交通功能之上的存在。

●盧溝橋。北京市現存古老的石造聯拱橋,始建於南宋時期。圖片來自網絡

●趙州橋。位於河北省石家莊市趙縣城南洨河之上的石拱橋,始建於隋朝。圖片來自網絡

到了現代,橋梁按用途又分為公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機耕橋、過水橋......建造難度和技術也各不相同。同時,現代橋梁不純粹以滿足功能為目的 , 橋梁巨大的跨度、強烈的形體表現力、超凡的尺度均對城市或大地景觀產生著影響。

我們看到,被譽為「基建狂魔」的中國瘋狂輸出,建設了許多為世界所驚嘆的建築及橋梁。據不完全統計,中國現代橋梁總數超過100萬座,而21世紀人類新建的世界前100名高橋中,中國擁有90座。

全球最長跨海大橋——港珠澳大橋、全球垂直高度最高的橋梁——北盤江大橋、全球長度最長的高鐵橋——丹昆特大橋、首次採用火箭建橋技術的懸索橋——四渡河大橋......這些高難度的橋梁建造一次次創造著中國造橋史的新高。

●左右滑動查看更多圖片圖片來自網絡

1.港珠澳大橋。一座連接香港、廣東珠海和澳門的斜拉橋,全長55千米。2. 北盤江大橋。一座連接雲南省曲靖市宣威市普立鄉與貴州省六盤水市水城縣都格鎮的特大橋,全長1341.4m。3.丹昆特大橋。京滬高速鐵路丹陽至崑山段特大鐵路橋,全長164.851km。4.中國湖北省恩施土家族苗族自治州境內連接宜昌市與恩施市的特大懸索橋,全長1100m。

不難發現,這些被人們廣泛讚譽的橋大多是公路橋,也就是主要供車輛通行,而人行橋卻很少被提及。重慶的千廝門嘉陵江大橋,在特定時間段或許是人流量最大的橋了,但它並不是嚴格意義上的人行橋。

什麼是人行橋?

顧名思義,人行橋供行人通過而非車輛,通常具有適宜的尺度,所受荷載小,結構形式、建築材料和風格等多樣化,更具有建築藝術表現的潛質和需求,它是城市中重要的建築景觀,其作用已遠遠超出人行交通的功能。

●Cirkelbroen Bridge。圖片來自網絡

●左:Friedrich Bayer Bridge。右:Scale Lane Bridge。圖片來自網絡

●Gateshead Millennium Bridge。圖片來自網絡

世界上發展愈完善的城市,對人行橋的設計也更加重視和富有創意。諸如丹麥哥本哈根的Cirkelbroen Bridge、荷蘭皮爾默倫德的Melkweg bridge、巴西聖保羅的Friedrich Bayer Bridge 、英國蓋茨黑德的Gateshead Millennium Bridge、倫敦的Scale Lane Bridge......都是城市中人行橋功能與藝術表達相結合的代表之作。

人行橋或解決了複雜的交通問題,為人們開闢效率更高的出行通道;或連接了城市中不同的公共空間,促使城市的新舊部分協調發展;或為城市景觀增色添彩,成為廣受歡迎的旅行打卡地......造橋不僅僅是造一個建築,更是創造著一系列的景象、連接、文化,甚至更多。

而這些,也正是五岔子大橋與生俱來的使命和目標。正如其源自莫比烏斯環的設計概念——想把在四維空間中才存在的無限形態抽象設計到三維空間當中,形成數學中「∞」,即無窮大的符號形象,寓意著無限的可能性。

●莫比烏斯環示意圖。圖片來自網絡

莫比烏斯環,靈感來自德國數學家莫比烏斯和約翰·李斯丁發現的一個發現,這是一個沒有開始與結尾的平面,循環往復且無止無休,因此被定義為無限大「∞」的同時,也象徵亙古永恆。

中國最複雜的人行橋之一,

是怎麼建造而成的?

剛聽說這座橋形似一個「莫比烏斯環」,難免會有一種先入為主的想像:造型如此獨特,是為了噱頭嗎?對於行人通行,它到底實用嗎?

百聞不如一見,我和設計團隊的採訪,就約在了五岔子大橋之上。那天剛好是連續的陰天裡難得的好天氣,陽光充足,橋上已經有大量的市民在通行和觀景了。

●五岔子大橋是市政人行橋,供行人和非機動車通行。主橋全長:346.891m,寬度4.654m~9.88m變寬。副橋全長:208.781m,寬度6m~14.533m變寬。

「連接。」

這座橋位於成都市高新區南部園區府河沿線,橫跨錦江,從地理位置上看,這座橋連接高新與中和這兩個新老城區。

「高新與中和數年來的發展其實是不對等的,中和落後了很多,建這座橋的初衷,一方面是解決交通出行,提升人們的城市生活品質,另一方面則是促進城市不同片區的協調發展。」此橋的設計總負責人呂銳介紹道,作為高新區建築師負責制的試點項目,他對本項目的每一個細節做了全流程的管控。值得一提的是,他也是成都另一地標橋梁廊橋THE BRIDGE改造工程的項目負責人。

●左右滑動查看更多圖片3D列印橋梁模型。

設計之初,設計團隊做了很多測試,用紙片作為橋身來連接周邊的交通,「莫比烏斯環」的概念正是從中摸索出來的。

「莫比烏斯環並不是形而上的概念,它要解決的是周邊的連接問題,連接問題解決後才是多維度的景觀體驗,這是我們和德國設計諮詢團隊達成的共識。」呂銳說。

因此,橋的入口和出口的選擇成為了關鍵。橋體由此被上下分為主橋和副橋,呈東西走向,兩方各有兩個出入口,西連紅星路南沿線,接入江灘公園,向東跨越熊家橋路,連中和老城區。

●地理區位。

「複雜。」

複雜的橋梁設計,或許是因為本身體量大造成了難度,比如長達55km的港珠澳大橋;而五岔子大橋,則是由於流線型的橋身要求的精細化設計而造成了難度,需要進行複雜的參數化設計。

●橋型的參數化研究與數據輸出。

●中期模型推敲。

這是一座鋼結構的橋梁,由一段段鋼箱拼接而成,用鋼量達到了3700噸。「它的每一個截面都是變化的,它的高度在一直變化,寬度也在一直變化,包括角度。整個橋梁所有的鋼結構板件,每一塊都是完全不一樣的,具有唯一的獨立性,厚的有二十幾毫米,薄的才12毫米。」結構設計師王美馨介紹到。並且這樣的精細化橋梁設計是非常規非標準的,沒有參考的案例。

與此同時,需要對橋梁進行健康監測,通過在鋼箱裡安裝除溼機和智能化管理系統及時評估橋梁的狀態,保障安全,延長其壽命。

另外,這座橋的受力結構很特殊,分為主橋和副橋,受力的結構也需要反覆測算。在盡最大可能還原流線型橋身設計方案的同時,也需要從結構受力安全角度進行考慮,不得不做一些造型上的妥協,比如橋墩和橋身的過渡面做成了摺痕而非原來設計的流線。

在受力結構上,五岔子大橋考慮了行人和非機動車的通過以及休憩賞玩兩種應用方式,所以橋梁的荷載按極端情況下計算為5kn/m,同時通過安裝阻力器來達成人致振動舒適度較高的狀態,安全和舒適度均有考慮。

「人性化。」

只有行走在五岔子大橋上,方能感受到細微之處的人性化設計。

比如橋側的欄杆,竟然有兩層。「我在哥本哈根考察的時候,發現北歐的欄杆使用率非常高,可倚可靠,非常人性化,因此我們設計的欄杆分為了外高內底兩層,兼顧到不同年齡和身高的人群的使用需求。」

呂銳接著說到,「我們之所以設置主橋和副橋,也是基於使用人群的考慮,騎車、走路、坐輪椅、看風景等等的不同人群,可以在主副橋中選擇——主橋坡度適宜,連接兩岸綠道可供自行車順利通過,同時也符合殘疾人通行規範;副橋通過曲線的設計和環繞式劇院臺階,使人們停留下來觀賞河景。」

●環繞式劇院臺階。

●副橋。

還有一個細微之處的設計,或許很少有人會注意。那就是橋面的路被區分成了不同的色塊,實際上這是從潛意識裡給大家的一個路權的明確,快走和漫步的人擁有不同顏色的通道。

「地標。」

夜晚的錦江靜靜流淌,折射出城市的燈火璀璨,發光的五岔子大橋又是城市夜晚的一道風景線,簡潔的燈光勾勒出橋身的形態。我們探訪時燈光還在調試當中,力求給行人提供安全照明的同時,也讓燈光為這座橋增添幾分光彩。

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