現代橋梁設計是設計師無拘無束的自由創造的結果，也是當前設計經驗、先進的設計理念、高新材料和先進施工技術的有機結合。著名工程師Christian Menn曾總結一個優秀的結構設計應該滿足「3 E」特點：
Efficiency – 高效性，最大限度地利用結構形式和材料的性能；
Economy – 經濟性，最大限度地減少設計和施工的成本；
Elegance – 優雅性，結構與周圍環境的有機結合。
本文結合國外先進的設計和施工經驗，從節段預製拼裝施工方法、特殊的主塔形式、主梁的整體設計、裝飾工程、照明及美化工程等幾個方面介紹若干個國外優秀的橋梁工程，旨在供大家參考學習。
節段預製拼裝
橋梁結構理論分析為了簡化，通常將複雜的、龐大的結構分解成由較小的單元、組件等組成的模型進行研究，施工過程也是如此。20世紀80年代中期，開發了主體箱梁與懸臂側板組成的分離式混凝土橋面板，施工中通過較小的主梁節段的拼裝，大大提高了結構的質量和施工便捷性，節省了成本和時間。
圖1為位於印度孟買巴爾坦路的JJ天橋（JJ Flyover），全長2km，於2002年完工，是孟買的第一座城市高架橋。這座天橋主梁截面由預製梯形箱梁和兩側預製懸臂組成，主體箱梁與懸臂的連接通過膠結和橫向預應力實現。主體箱梁通過導梁式架橋機進行架設，兩片節段梁首先進行拼接和線型調整，隨後進行膠結和橫向預應力張拉。兩側預製懸臂則是在已拼裝完成的主體箱梁上通過懸掛吊裝系統進行拼裝。橋墩和箱梁底部設置精美的凹槽，營造出和諧與優雅的整體外觀。
圖1 JJ Flyover
（印度，孟買）
圖2為位於沙烏地阿拉伯利雅得的Qurashiyah高架橋，該橋總長484m採用全預製的上部結構，主梁截面由一個雙室箱梁加預製懸臂板組成，全寬26.5m。
圖2 Qurashiyah Viaduct
（利雅得，沙烏地阿拉伯）
圖3為位於沙烏地阿拉伯利雅得的WadiLeban大橋，樁墩承臺在基礎施工中首次採用後張多孔預應力沉箱。橋墩在3m高升降機中就地澆築，空心箱形結構橫截面隨高度增加逐漸減小，在橋面板底部以下20m處變為實心。在這一標高處橋墩分為四個分肢，支撐墩頂現澆段六個橋面節段和隔板。
圖3 Wadi Leban Bridge
（利雅得，沙烏地阿拉伯）
圖4所示的約旦Wadi-Mijb大橋是一座混凝土斜拉橋，該橋的拉索採用的是常規的預應力鋼絞線，以非常規的張拉方式實現，相比於傳統的斜拉橋，大大減少了建造成本。拉索預張拉是為了提高其耐久性，改善拉索的疲勞問題，斜拉索錨固段採用的常規的預應力錨具，進一步節省了工程造價。該橋採用了預製預應力混凝土節段梁，滿足不同位置，並適應極端環境的需求。
圖4 Wadi Mujib Bridge
（約旦）
特殊的主塔形式
如圖5所示，約旦安曼的WadiAbdoun橋橋墩和主塔均為變截面結構，隨著高度的增加，橋墩橫截面和主塔橫截面逐漸變小。橋墩和主塔變截面的設計優化了混凝土應力，並通過適當的施加預應力來抵抗主梁的扭轉。主梁下方45m處橋墩截面為直邊橢圓，主梁上26m過渡為圓形截面。這種變截面的幾何形狀要求在施工時採用不同的模板，每個模板在在每對橋塔中使用4次，全橋累計使用12次。變截面模板材料使用薄板鋼，每段高3m，通過鋼隔板加勁肋控制變化的幾何外形，這種模板加工方法在造船業中經常採用。
圖5 Wadi Abdoun Bridge
（約旦，安曼）
主梁的整體設計
圖6為1997年馬來西亞吉隆坡聯邦高架橋中的模塊化設計，其中通過主梁和橋墩的合理化設計來適應行車道寬度、匝道橋和高架橋高度的變化。這種主梁和橋墩之間系統地、模塊化的設計可以對模板進行重複利用，降低工程費用；在修改截面形狀方面也更加容易（不需要重新地設計模板）。這一系統還採用了梯形主體箱梁和懸臂式側板組成的主梁截面，效果顯著。
圖6 Elevated Expressway
（馬來西亞，吉隆坡）
如圖7所示，SirsiCircle高架橋全長2.3km，橋面寬16.2m。為了保證節段拼裝時的精度，所有的預製節段均採用長線法預製，預製節段長3m。該項目於1999年完工，開闢了印度節段拼裝橋梁的先河。高架橋主線和匝道處採用底部為弧形的殼型主梁節段，橋墩下部為圓形承臺，上部為橢圓形截面。匝道分岔處設計如圖7所示，在預製過程中採用了和高架橋主線相同的模板。這種建造方法為適應分岔處複雜的底板幾何構造提供了一個簡單便捷的解決方案。
圖7 Sirsi Circle Flyover
（印度，班加羅爾）
整體設計的思路是將匝道設計、主線設計、主線與匝道交匯設計，在主梁設計時作為整體進行綜合考慮，而不是先設計主線部分，隨後考慮匝道和分岔處。圖8所示的馬來西亞SungaiPrai橋中有許多匝道和交匯處的設計細節，這座橋採用了整體設計的思路，重複利用了模板並採用了對稱的斜撐，這種設計非常有效並且經濟，在視覺上也是極其令人震撼的。
圖8 Sungai Prai Bridge
（馬來西亞）
印度浦那University Circle人行橋也採用了整體設計的方法，相關的設計資料如圖9所示。
圖9 University CircleFlyover
（印度，浦那）
裝飾工程
如圖10所示，Wadi LebanBridge由於橋址處環境惡劣，橋梁所有的暴露在外的混凝土表面處均塗有丙烯酸樹脂抗碳化塗料形成保護層。儘管結構的高度高達175m，但是在某個合適的角度依然能夠清晰的看出橋墩和橋塔處的飾面構造。
圖10 Wadi Leban Bridge
（沙烏地阿拉伯，利雅得）
如圖11所示，位於馬來西亞檳城的SungaiPrai Bridge，是一座主跨為185m的斜拉橋，跨中標高比水位高22m，橋梁總長度為485m。雙向三車道，橋梁橫斷面寬28.6m。主梁預應力混凝土預製構件由中央整體箱梁和兩側的預製懸臂組成。該座橋的整體設計思路是匝道形式與主線橋採用相同的形式，這樣匝道與主線交匯處可以合理地、平穩地過度。該項目於2006年獲得結構工程師學會（英國）頒發的結構工程最高獎和運輸結構獎。
圖11 Sungai Prai Bridge
（馬來西亞，檳城）
照明及美化工程
如圖12所示，利雅得Al-Khaleej高架橋的特色之處在於主梁底部照明、景觀美化與結構形式和表面裝飾的有機結合。在這個三層的互通立交的環形交匯處建造了一個有植物、噴泉和瀑布的園林式露臺。從橋梁下面可以看到這個主跨130m的高架橋弧形的底部，看起來就像是一隻巨大的蜿蜒停留在機場路地下通道和環形交叉口處。
圖12 Al-Khaleej高架橋
（沙烏地阿拉伯，利雅得）
如圖13所示，Shaikh Isabin Salman Bridge連接了巴林麥納麥和穆哈拉克群島，主塔的「帆」結構類似於巴林和海灣地區歷史上建造的單桅帆船。橋梁採用了無瑕飾面，從外觀上給人的感覺就像是用大理石雕刻的而並非是混凝土澆築的整座橋梁。橋梁的集成照明功能有效地勾勒出了橋梁簡單而強有力的外輪廓，在夜晚格外引人注目。該橋建成時成為1997年巴林發行的一套紀念郵票的主題。
圖13 Shaikh Isa Bin Salman Bridge
（巴林）
如圖14所示，位於大安曼直轄市的Wadi Abdoun橋位於Jebal Abdoun和Jebal Amman兩座山峰之間，所處地帶靠近JordanValley斷層，為2級地震帶。主梁「S」型的水平曲線大大提高了該四跨斜拉橋結構的美學效果。
圖14 Wadi Abdoun Bridge
（約旦，安曼）
如圖15所示，是位於孟買的一個連接Bandra-Worli海峽的項目，主跨為一個500m的單塔斜拉橋，這座連接Worli西郊與Bandra的橋梁共計5km長，雙向四車道，橫跨Mahim海灣。
圖15 Bandra-Worli海峽連接項目
（印度，孟買）
原創性聲明：本推文數據、信息來源於Seshadri Srinivasan撰寫的《Philosophy of design and construction of concrete bridges》，更多學習資料請參考原文。
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