4萬個鋼板建築的奇蹟 「莫比烏斯環」橋亮相成都

「橋是土地與土地的連繫，橋是河流與道路的愛情。」詩人艾青《橋》的這首詩，盡展橋梁的非凡意義和價值。從英國倫敦著名風景地標的塔橋到美國舊金山城市象徵的金門大橋，從我國900多年前「石橋之祖」趙州橋到最新的港珠澳大橋……橋梁不僅是城市發展的見證者，更是城市精神的價值象徵。而現代城市中的立交橋，在承擔著通南往北的交通作用的同時，更以其形態各異的特色造型，成為眾多市民心中的「打卡聖地」。最近，在成都新進落成的一座類似數學「莫比烏斯環」造型的「網紅橋」——五岔子大橋，就成功吸引了廣大市民的目光。

作為極具獨特造型的五岔子大橋自誕生之日起，就受到不少市民的喜愛，更成為國內橋梁界專家口中「異形人行景觀橋梁中設計難度最大的城市橋梁」。

這座橋的誕生背後有什麼玄機奧秘？

設計師們在設計此橋時又歷經了怎樣的波折？

「難度最大」是如何一一被攻克破解的？

7月12日，記者通過獨家採訪該橋設計方——西南交通大學土木工程設計有限公司團隊，逐層撥開五岔子大橋設計過程種種謎團，解密大橋設計背後的故事。

通過全球徵集

「成都製造」的大橋結構設計面臨挑戰

盛夏時節的府河沿岸，偶爾引來三兩隻白鷺齊飛共舞，水天相接、主體結構銀灰色的五岔子大橋，在夏日驕陽的照射下顯得格外耀眼。中午時分，記者在成都高新南區跨越錦江的五岔子大橋時，只見巨大的橋墩沒入水中，兩側交叉延展的橋面，與生俱來的宛如無窮大的「無限」符號，魔性魅力十足。這座看似尋常的橋梁的建成，是西南交大設計團隊員工們經歷了200多個晝夜奮戰的結果，它見證了他們9個多月來在設計工作中的汗水和艱辛。而在歷經了27個月的艱苦奮鬥，設計者們的藍圖終於在該橋梁建設者們的手中變成通途。

當記者帶著好奇來到五岔子大橋的誕生地——位於九裡堤的西南交通大學土木工程設計有限公司時，雖然正值周末，但五岔子大橋項目的設計核心人員之一的西南交通大學土木工程設計有限公司一院院長鄭愛華正召集團隊成員加班商討如何推進「成都市環城生態修復綜合項目南片區2期」的進展。「五岔子大橋造型創意來自莫比烏斯環的無限之環概念設計，以此彰顯高新區的無限可能性和開放發展的廣闊胸懷。」當記者提及該團隊如何在五岔子大橋設計上將莫比烏斯環的概念變為現實時，鄭愛華深有感觸地介紹到，「通過全球方案徵集，五岔子大橋最終採用了四川省建築設計研究院的設計概念，該公司主要負責五岔子大橋的概念方案深化、工程設計和施工期間的技術服務。而我方則最終成為了該橋設計工作的第一執行單位。」

「五岔子大橋是空間的多曲度的異形鋼結構橋梁，橋梁從始至終其寬度、高度、角度都在變化，結構非常的複雜，與常規橋梁不同的是這座橋是以結構服從於建築的理念進行設計。」鄭愛華說，因此，為了高度還原概念設計，整座橋的形態造型均以結構本身去呈現，這就使得這座大橋的結構設計面臨著巨大的挑戰。

10倍於常規橋圖紙量

20人的團隊平均年齡不到28歲

「設計時用去10倍於人行天橋的圖紙量、施工時用上4萬多塊形狀尺寸均不相同鋼板……五岔子大橋，自始至終註定與眾不同。」鄭愛華告訴記者，為了能準確的指導施工便於施工團隊理解，該公司設計團隊採用了三維建模技術，將設計成果以綜合平面圖、立面圖、多點位剖面圖和對角度投影圖的方式對結構進行表達，儘可能的描述每一個細節，大大增加了設計人員的工作量，最終五岔子大橋施工圖設計以超10倍於常規人行橋的圖紙量完成。

能夠層層攻克設計上的關卡，背後少不了該設計團隊的攜手推動。五岔子大橋項目設計團隊共20人，當時接手項目時平均年齡不到28歲，是一支非常年輕非常朝氣的團隊。在該公司四川省勘察設計大師謝尚英博士和總工程師李興林教授級高工的指導下，完成了這座不尋常的複雜結構橋梁設計。

「五岔子大橋設計中的難點關鍵點太多了，常規的橋梁結構是根據橋梁形式的受力特徵去進行結構設計，力學傳遞的途徑較為單純直接。而五岔子大橋不是遵從於這個規則，需要依從於它的形態特徵去進行力學分析，力的傳遞是較為迂迴的，需要根據它獨有的受力特徵去設計它的結構構造，這是一種新的橋梁設計模式，沒有參考。」談及設計該橋過程中遇到的困難，及攻克的過程時，該項目設計團隊成員李科對此印象深刻，「五岔子大橋主副橋交織位置和親水平臺為人群集中位置，是結構上受力比較重要的位置，我們在設計中為在維持橋梁建築形態的前提下保證結構安全，用三維建模軟體結合結構計算軟體不斷嘗試和不斷修改結構的內部尺寸、板件位置、鋼板厚度，以求達到滿足設計規範要求的受力狀態。設計中最難的是要在外觀基本確定的狀態下，去調整內部的空間來滿足結構安全的要求。」

「在整個設計過程我現在回憶起來就是每天都在提問、思考、討論、驗算這樣的不斷循環中度過的。我們團隊裡面的每一個人都是設計師而不是畫圖匠，不斷思考驗證和修正的過程，使項目完善的同時也建立了我們自己的自信。」設計團隊成員王美馨告訴記者，「這座橋是成都的建築師原創的概念，是成都的設計團隊完成的工程設計，是成都的施工團隊建設而成，相信這一座土生土長的大橋必將成為咱們蓉城新的地標之一，這對於這個我們這個年輕的而團隊而言是很有成就感的，也是自豪的。」

荷載7個成年人/㎡

夜景設計理念源於「莫比烏斯環」

「橋梁肯定是安全的，五岔子大橋的副橋像一個小劇場，以停駐休憩為主，所以我們在設計時就考慮了橋梁未來在滿負荷作用下的承載，荷載按照7個成年人每平米來考慮的，所以大家可以放心，這個橋是安全的。」李科向記者介紹到，五岔子大橋十分複雜，內部板件縱橫交錯，許多內部空間不便於進入檢查，這給橋梁的管理維護工作形成了難度。「為了便於大橋的管理，我們選擇了在設計方面少見的、在人行橋上使用了健康檢測技術，這項技術是在橋內部設置多個應變片，使橋梁的受力和變形數據能實時收集並通過網際網路遠程上傳至雲端數據中心，當結構內力和變形超過安全的設定值時，系統會發出警示，提醒管理人員進行檢查，使得橋梁管維工作更加智能高效。」

同時，考慮副橋作為人們新的休憩娛樂所在，可能會發生一些同節奏的多人運動（如跳壩壩舞），可能引起橋梁的共振，使人們在使用時感到不舒適，該團隊設計時在主副橋均設置了質量調諧阻尼器，「它的作用是當可能發生共振時，阻尼器進行反向作用，打亂頻率，使得橋梁始終保持在一種較為舒適的使用狀態。」李科告訴記者。

許多市民都知道夜晚才是五岔子大橋最美的時候，卻沒留意除了獨特的造型之外，其實功勞就在五岔子大橋的燈光設計了。為了讓這座橋呈現出最好的燈光效果，該團隊在設計時主要從夜景的設計理念、功能性、藝術性和科技性幾方面進行了重點考慮，注重夜景、功能和白天景觀的結合統一。據王美馨介紹，「夜景設計理念把握了橋梁本身『莫比烏斯環』的設計靈感，橋側和與裝飾架用冷暖色調的動態燈光洗亮，主、副橋光彩形成貫通，光色冷暖變化，夜景構成了一個醒目的無窮大符號，無限循環，充分詮釋了橋梁的設計理念。」

成都日報·錦觀新聞 記者 王李科 文/圖 編輯 王戩 校對 田莉