世界上最高的橋的結(jié)構(gòu)及施工過(guò)程

1、世界上最高的橋坐落在法國(guó)南部塔恩河谷的米約大橋是目前世界上最高的大橋，橋面與地面最底處垂直距離高達(dá)2 7 0米。世界上最高的大橋-法國(guó)米約大橋n/廠干品，1歲與邛者法國(guó)2004年12月建成的米約大橋卻用了 16年一一這座集環(huán)保和高科技于一身的大橋，因其坐落在法 國(guó)的米約市而得名，16年磨一橋。法國(guó)南部的第a75號(hào)公路，是連接巴黎和西班牙馬德里的要道， 但是, 位于法國(guó)南部崇山峻嶺之間的這條公路，是盤(pán)山路。在夏季出行的高峰季節(jié)，途經(jīng)塔恩河河谷一帶的盤(pán) 山公路上，經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重塞車現(xiàn)象，50公里的路程，往往要走上4個(gè)多小時(shí)。上世紀(jì)80年代，法國(guó)人 呼吁改造a75號(hào)公路。注重環(huán)保不擾民，歷時(shí) 5年定方

2、案，對(duì)于道路改造，有關(guān)方面提出了幾個(gè)要求： 不挖隧道，不改變公路原來(lái)的高度，環(huán)保，不擾民。從 1988年開(kāi)始，人們陸續(xù)提出了一些公路改造方 案，主要集中在4種：一種方案是在塔恩河和多爾別山谷分別建一座800米和一座1000米的大橋，但是這個(gè)方案不僅需要在山體的斜坡上架設(shè)橋墩，令安全性大打折扣，而且還要走不少冤枉路；第二方案 是重建一條直通米約城的公路，但因地形復(fù)雜，需要挖隧道、建高架橋、壘土石方，對(duì)環(huán)境破壞極大， 對(duì)正在規(guī)劃建設(shè)的米約城也會(huì)造成不小的沖擊；第三方案是修建一條12公里長(zhǎng)的公路，繞過(guò)山峰沿著山谷蜿蜒而行，這在技術(shù)上比較容易，但是成本較高，要修4座高架橋，公路還要經(jīng)過(guò)兩個(gè)旅游景點(diǎn)，對(duì)

3、環(huán)境影響較大；第四方案是修一座高架橋，直接跨越險(xiǎn)峻的塔恩河谷，把盤(pán)山路“拉直”。此方案比 第三方案節(jié)省3億法郎。1989年6月，法國(guó)政府批準(zhǔn)了第四方案。經(jīng)過(guò)法國(guó) ect豉計(jì)研究中心的反復(fù)論證，終于 在1993年將具體的建橋方案確定下來(lái)。抵御時(shí)速 250公里大風(fēng)，120年內(nèi)保安全。1994年，英國(guó)設(shè)計(jì) 師羅曼福斯特的鋼索吊橋方案，因其具有美觀、低成本、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，最終中標(biāo)。米約大橋長(zhǎng)2.5公里，而這條山谷從山頂?shù)焦鹊子?90多層樓高，再加上鋼索吊塔后，比 300米的埃菲爾鐵塔還要高14%在這么高的地方建一座鋼索吊橋，與建一座上百層摩天大廈的難度不 相上下。不過(guò)，這還不是最大的挑戰(zhàn)，最大的挑戰(zhàn)是米

4、約大橋并不是一條筆直的橋，而是像一條半徑為 2萬(wàn)米的彎弓。另外，橋面也是一條由北向南的下坡道，坡度達(dá) 3%對(duì)付這種彎道，最保險(xiǎn)的方法是多 建橋墩，冒險(xiǎn)的辦法是采用鋼索吊塔。但是，福斯特認(rèn)為他能將危險(xiǎn)系數(shù)降到最低。他在每個(gè)吊塔上用 11根鋼索與兩側(cè)的橋板相連，將橋身重量全部轉(zhuǎn)移到橋墩上。 除了拉起兩邊的橋板，鋼索還和另一個(gè)吊 塔上的另一組鋼索產(chǎn)生相反方向的力。大橋總共有7根橋墩，14組共154條鋼索，把橋面繃得緊緊的，這是一個(gè)由各種數(shù)學(xué)方程式形成的美妙平衡，整個(gè)橋面在各種力的精致平衡中躺著，看著實(shí)在有點(diǎn)懸。這樣一個(gè)絕妙的平衡，一旦受到太大的風(fēng)力或外力，比如山谷洪水，或者在每小時(shí)70公里的 大風(fēng)吹

5、拂下，會(huì)不會(huì)崩塌為一堆廢鐵？放心，大橋建造總指揮向媒體介紹說(shuō)，建造大橋使用了當(dāng)今世界上最先進(jìn)的科技。為解除這種憂慮，設(shè)計(jì)人員除了采用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)外，有關(guān)風(fēng)力模擬的戶外實(shí)驗(yàn)從1997年就開(kāi)始了。法國(guó)氣象專家甚至在附近修建了一個(gè)人工山谷，然后向這個(gè)“山谷”灌水， 水中夾雜了許多小顆粒。專家通過(guò)水流顆粒的變化模擬出塔恩河山谷可能出現(xiàn)的各種復(fù)雜風(fēng)向的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)師福斯特最后確認(rèn)，大橋的設(shè)計(jì)可以抵御時(shí)速250 公里的大風(fēng)。 這樣一個(gè)精巧的平衡，對(duì)施工精度要求當(dāng)然相當(dāng)高。2001年，德國(guó)萊卡公司支持的著名測(cè)繪專家皮埃爾諾丁應(yīng)邀負(fù)責(zé)大橋的測(cè) 繪，他成立了一個(gè)由400名專家組成的勘測(cè)組。來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)

6、后，根據(jù)工程師的設(shè)計(jì)圖，皮埃爾諾丁建立 了一套衛(wèi)星定位系統(tǒng)的坐標(biāo)體系，然后用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)gps530rtk定觀測(cè)站，加上德國(guó)萊卡移動(dòng)gps系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)和大橋的建設(shè)進(jìn)程進(jìn)行準(zhǔn)確的跟蹤定位。除了衛(wèi)星定位以外，還在大橋和山 谷中設(shè)置了 300 多個(gè)測(cè)量反射棱鏡。通過(guò)這些措施，保證了即便橋墩、橋身有 0.3 毫米微弱的走樣，也很容易被察覺(jué)。大橋歷時(shí)3 年建成，建筑物的垂直誤差不超過(guò)5 毫米。諾丁說(shuō)，由于有了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，對(duì)米約大橋的安全性人們可以放心，米約大橋能在 120 年內(nèi)保證安全。花費(fèi)近4 億歐元獲收費(fèi)權(quán) 75 年2003 年 2 月，大橋正式動(dòng)工。 7 座橋墩的每一座都是一個(gè)獨(dú)

7、立的建設(shè)單元，由 24 名工人分兩班施工。與此同時(shí)，山谷兩邊的橋板焊接工作也在緊張地進(jìn)行著。橋墩每 3 天就升高 4 米，在澆灌了 20 噸水泥之后，橋墩建筑工程基本結(jié)束。最高的橋墩，是第二號(hào)橋墩。這座橋墩僅地基就打了 16 米深，在地面的建筑面積超過(guò)200 平方米。橋墩在 165 米高度分叉，形成一個(gè)y 字形，為的是要在上面安裝90 米高的 a 字形鋼索吊塔。橋面施工采用預(yù)制法，即將用于橋面的鋼材在亞爾薩斯工廠加工成每塊 32 米寬的鋼板，再運(yùn)到大橋兩端的山谷焊接起來(lái)。一塊全鋼橋面有300 多米長(zhǎng)， 4000 多噸重，從橋下往上吊，到哪里去找那么大起重量的起重機(jī)呢？最好的起重機(jī)是鋼索吊塔本身

8、！工程師給90 米高的吊塔裝上輪子，吊著橋板以每分鐘 1.5 米的速度從山谷兩邊向南北兩側(cè)的橋墩慢慢移動(dòng)。為了讓橋面能夠精確平穩(wěn)的安放到預(yù)定位置，橋面和橋墩上都安裝了滑輪和帶有中央控制系統(tǒng)控制的液壓設(shè)備。橋面安放到橋墩上以后，通過(guò)各個(gè)方向的液壓裝置進(jìn)行微調(diào)，精確到位以后，由中央控制系統(tǒng)鎖定。大橋于 2004年 12 月 14 日竣工，總長(zhǎng)2.46 公里，橋面與地面最低處垂直距離270米，其中2、 3 號(hào)橋墩分別高達(dá) 245米和 220米，如果算上橋墩上方用于支撐斜拉索的橋塔，最高的一個(gè)橋墩則達(dá)到 343 米，比著名的埃菲爾鐵塔高 23 米。大橋總重29 萬(wàn)噸，其中鋼結(jié)構(gòu)的橋面重3.6 萬(wàn)噸。大

9、橋建成后，這段原來(lái)要走三四個(gè)小時(shí)的路程，現(xiàn)在只需 10 分鐘左右即可通過(guò)。負(fù)責(zé)建造該大橋的法國(guó)埃菲爾建筑集團(tuán)，為建設(shè)這座大橋付出了 3.94 億歐元的成本，但他們同時(shí)也取得大橋 75 年的管理權(quán)，目前，他們?cè)诖髽虮眰?cè) 6 公里處建了一個(gè)收費(fèi)站，今后 75 年的過(guò)橋費(fèi) 就統(tǒng)統(tǒng)歸這個(gè)公司了。設(shè)計(jì)師羅曼福斯特米約大橋的設(shè)計(jì)師羅曼福斯特 1935年出生于英國(guó)曼徹斯特，家境貧 寒。曾加入英國(guó)空軍，在服役期間他對(duì)建筑產(chǎn)生了濃厚的興趣，退伍后，進(jìn)入曼徹斯特大學(xué)建筑設(shè)計(jì)院學(xué)習(xí)，后又在耶魯大學(xué)取得了建筑學(xué)碩士文憑。他設(shè)計(jì)的作品有中國(guó)人熟悉的香港新機(jī)場(chǎng)和香港匯豐銀行大廈等。在他的設(shè)計(jì)哲學(xué)中，現(xiàn)代主義、未來(lái)沖動(dòng)以及對(duì)宇宙空間的征服是核心。他不喜歡太專業(yè)，也不喜歡太多細(xì)節(jié)，因?yàn)樽罱K設(shè)計(jì)要經(jīng)過(guò)人的體驗(yàn)，感覺(jué)建筑好壞的是人。 他