穆祥純
(北京市市政工程設計研究總院有限公司,北京市100035)
天津城市橋梁建設的創新發展
穆祥純
(北京市市政工程設計研究總院有限公司,北京市100035)
系統地介紹我國北方經濟中心、直轄市——天津市的城市橋梁建設情況。重點介紹了海河上的解放橋、獅子林橋、金湯橋等跨河橋梁,以及天津市的城市立交橋。通過典型橋梁工程的介紹,反映天津市橋梁建設的歷史和發展創新。
天津;城市橋梁;立交橋;開啟橋;海河
天津,簡稱津,中華人民共和國直轄市、中國國家中心城市、我國北方的經濟中心、環渤海地區經濟中心,面積為11946.88 km2。
由于天津城市的發展和城市公路網的建立,天津市相繼修建了大量的橋梁,這些各式橋梁成為天津城市交通的重要組成部分。天津地處九河下梢,擁有多條河道,因此天津也建有大量各式各樣的橋梁。近代的開埠,使天津擁有了一些西方開啟式鋼橋,如吊旋的解放橋、金鋼橋,平轉的金湯橋,平拖的金華橋等。橋梁專家茅以升曾說:“幾乎全國的開合橋都集中在天津”。目前,天津總共有橋梁一百多座,其中海河上游的橋梁已達20座,平均距離由原來的1.68 km縮短至不到0.8 km,方便了海河兩岸交通。
光緒十三年(1887年),天津的第一座鋼結構大橋建成。該橋位于今河北區北營門外大街北口與北河口之間,即北運河和子牙河匯合之地。原橋為木制拱橋,1888年在原址以西改建為鐵橋。該橋橋長約40 m,形狀如彩虹,故又稱之為“虹橋”,又名“老紅橋”。1924年,該橋因橋身年久失修被洪水沖垮。之后,人們在原地修建了一座浮橋以維持交通。1937年,在老紅橋西邊約0.5 km處建立了一座新紅橋,也稱“西河橋”,1965年又改稱“大紅橋”,至今仍在使用。當時,大紅橋附近是天津市通往冀中的重要內河碼頭。至今,大紅橋仍是紅橋區標志性建筑物,也是區內現存的唯一鐵橋,是天津市市區僅存的三座開啟式鐵橋之一。另外,紅橋區也是以該橋命名的。
1888年,天津第一座懸臂式開啟橋金華橋在直隸總督行館前的南運河上建成。這座橋是中國最早的開啟式鋼橋。
1903年,由美國施特勞斯公司設計并供應材料,中國大昌公司負責安裝的金鋼橋建成,當時天津老百姓稱之為“新鐵橋”。1924年,在金剛橋旁邊又另建一座新橋,新橋為立轉開啟式,很像古代護城河上的吊橋。這座新橋仍沿用金鋼橋的名稱。
1906年,由天津與奧地利、意大利租界領事署及電車公司合資修建的金湯橋在海河上建成。它中孔作水平旋轉,成為啟閉式橋梁中的一個新品種。
1926年,在老龍頭火車站旁新建了一座懸臂式開啟橋。由于當時該橋處在各國租界地之內,所以被稱為“萬國橋”。此后,這座橋又先后被改稱為中正橋和解放橋。解放橋也是現今全中國舊鋼橋中唯一還能開啟的橋。
1985年,海門大橋作為中國第一座最大的垂直提升式鋼結構跨河大橋建成。海門大橋的總長903 m,中孔跨度64 m,為活動孔。在活動孔兩側還建有45 m高的提升鋼塔架,作為開啟通航道。海門大橋開啟時,凈寬60 m,凈空高31 m。
1987年12月,一座采用先進建橋技術修建的大型公路橋永和大橋建成。該橋全長510 m,中孔主跨徑為260 m,橋面寬14.5 m,兩岸的門式塔柱高55.5 m,共有44對鋼質纜索,為采用鋼索斜拉懸掛的橋梁結構型式。
海河是天津的母親河,如果把天津海河以及流經天津的南、北運河,子牙河,大清河上的橋梁數加在一起,總共有一百多座,這在全國大城市中也是屈指可數的。一座座彩虹般的橋梁,構成了天津獨特的景觀。這里的每一座橋都不相同,有的可以開啟,有的可以旋轉,有的又會升高,有的還可以登高下底。每一座橋不僅僅為了實用,更為這個城市增添了魅力。
天津解放橋,位于天津火車站與解放北路之間的海河上,是一座全鋼結構可開啟的橋梁,建于1927年。橋長97.64 m,橋面總寬19.5 m。它不僅是天津的標志性建筑物之一,也是連接河北、河東、和平三區,溝通天津站地區的樞紐橋梁。
解放橋附近原有一座老龍頭橋,是法租界當局要求清政府于1902年修建的。橋梁共分4孔,采用變高度的連續鋼桁架。隨著城市交通的發展,于1923年籌建新橋,1927年正式建成后,將老橋拆除。原定工程費用100萬兩白銀,開工以后,造價大為提高,主橋增至152萬兩,拆除舊橋等增至39萬兩,共計190萬兩白銀,遂成為海河上造價最高的一座橋梁。該橋性能良好,一直沿用至今。
解放橋原名“萬國橋”,即國際橋之意,北連老龍頭火車站,南通紫竹林租界地。因當時的天津有英、法、俄、美、德、日、意、奧、比等9國租界,故得此名。此橋位于法租界入口處,又是由法租界工部局主持建造的,所以當時天津民眾稱它為“法國橋”。抗日戰爭勝利后,當時的國民政府以蔣介石的名字命名此橋,叫做“中正橋”。
萬國橋是一座雙葉立轉式開啟式鋼結構大橋,橋長97.64 m,橋面寬19.50 m,橋身分為3孔,中孔為開戶跨。開戶跨為雙葉立轉式,在桁架下弦近引橋部分背貼一固定軌道,開橋時活葉桁架沿軌道移動開啟,以便讓開更大的通航凈空。合則走車,開則過船,“萬國橋下過大船”,曾經是海河一景。
2007年1月18日,經過8個多月的封閉施工,解放橋完全按照原貌修復完成竣工通車,并恢復了橋體開啟功能,為靚麗的海河再添新景。解放橋上曾留下過許多故事和傳說。解放戰爭時期,解放軍用一個連的兵力,僅用二十多分鐘時間攻克大橋。最為撲朔迷離的是至今沒有搞清楚大橋設計者到底為何方人士。比較盛行的傳說,乃是法國巴黎艾菲爾鐵塔的設計者。
圖1~圖3為解放橋照片。

圖1 解放橋照片1

圖2 解放橋照片2

圖3 解放橋照片3
天津獅子林橋位于南開區、紅橋區與河北區交界處的海河之上,始建于1974年。為確保海河通航要求,有關部門于2003年對獅子林橋進行頂升,當時尚屬國內首例。同時,橋頭的4座石獅修葺一新,又在橋上新塑大小獅子1177只,共計1181只。獅子雕像神態各異,或仰天長嘯,或閉目養神,或低頭沉思,或歡騰雀躍,絕無重樣,橋中獅子林可謂中國一絕。
獅子林橋是中國公路橋梁建設上最早采用預應力混凝土懸臂技術施工的一座橋梁。橋全長96.6 m,分跨為24 m+45 m+24 m,由單懸臂梁和8 m長掛梁構成,橋寬24 m。1994年在老橋上、下游每側各修建一座新橋,新橋橋寬為9.3 m,結構截面為三跨變截面預應力混凝土箱形連續梁,跨徑為25.2 m+45 m+25.2 m。2003年8月對橋體成功實施了整體抬升,抬升高度1.271 m,最終成為今日獅子林橋。
原先獅子林橋上的獅子有3種,一是雄踞橋頭的兩對同形的漢白玉石雕,二是橋欄之間石垛上的高浮雕,三是每個石垛間欄桿立柱上的鑄鐵獅,總計有184個獅子。另外,在原來的廢橋墩上,1986年被能工巧匠建造的“哪吒鬧海”和“二龍戲珠”造型,成為海河水面上第一組固定景觀。1995年,又用6條由玻璃鋼制成的金色盤龍將新設的一根直徑600 mm的過河煤氣管道纏繞起來,與原有的三條銅龍雕相映成趣。
新的橋梁景觀設計采用現代設計理念,本著一橋一景的原則,在充分考慮海河與周圍景觀、建設相協調的基礎上,保留了橋頭原來的4座石獅子,同時在橋欄、橋身、橋墩等不同部分新塑大小石獅子幾百個,特別是橋墩處采用的是獅子圖像的浮雕,這意味著當人們行船通過這里的時候,從橋下也能看到可愛的小獅子,充分體現獅子林橋的特色。另外,獅子林橋的橋面處理上,首次采用了彩色瀝青,在燈光處理方面更是別具一格,其夜晚效果尤為壯觀。為不影響獅子林橋的整體景觀,獅子林橋旁的煤氣管道改為河下穿過。圖4~圖6為獅子林橋照片。

圖4 獅子林橋照片1

圖5 獅子林橋照片2

圖6 獅子林橋照片3
連通水閣大街建國道的金湯橋始建于清光緒32年(1906年),是由天津海關道和相關租界當局、外國公司合資,將此地浮橋改建而成的三跨平轉式可開啟鋼結構橋梁,也是國內目前僅存的此類橋梁。在天津,金湯橋又是天津解放的標志。在平津戰役中,多路攻城的解放軍官兵于1949年1月15日凌晨在此會師,天津解放,所以該橋也被天津人民親切地稱之為“會師橋”。金湯橋位于建國道西端與水閣大街之間的海河上。橋名金湯是取“固若金湯”之意。該橋是天津市現存最早建造的大型鐵橋之一,橋長76.4 m,總寬10.5 m,面積8022 m2。鐵橋建于光緒三十二年(1906年),比解放橋早建約20年。
金湯橋原為浮梁舟橋,由13條木船聯綴而成,橋面鋪設活動木板。初名鹽關浮橋,俗稱東浮橋。清雍正八年(1730年)由青州分司孟周衍詳請鹽院鄭禪寶營造,故又稱孟公橋。到1906年(光緒三十二年)10月,因鋪設從東浮橋至東站有軌電車路軌,由津海關道和奧、意租界領事署及比商天津電車電燈公司合資改建為永久性的鋼梁鐵橋,存留至今。原來也是用電力啟動的開合橋,1970年第二次大修時,開啟設備才被拆除。
2005年金湯橋再次重修,恢復了開啟功能。圖7、圖8為金湯橋照片。

圖7 金湯橋照片1

圖8 金湯橋照片2
北安橋連通福安大街和勝利路,位于和平區與河北區的交界處。北安橋原為木結構,早在民國初年就是連接意租界與日租界的重要橋梁。抗戰勝利后,此橋改建為水泥灌樁橋,名為“勝利橋”。1975年改建為3孔拱形鋼混結構,更名為“北安橋”。橋寬24.6 m,其中機動車道18 m,人行道每側各3 m。
2004年,按照海河綜合開發改造規劃和通航要求,北安橋需要抬升1.2 m,并在兩側各新建一座9 m寬的新橋,其中6 m用于非機動車行駛,3 m為人行道。頂升后的北安橋老橋專用于機動車行駛。新建橋梁的河中主跨的跨徑布置與原橋相同,同時考慮行人的通行和海河西路下沉式路面的跨越,增加橋跨布置。
北安橋頂升采用同步頂升方法,分五步進行。采用這種技術一方面能夠不損壞現有橋梁結構,另一方面對交通的影響范圍比較小,可以大大舒緩交通壓力。頂升采用36臺各承重200 t的千斤頂共同完成,每個橋墩對稱分為兩個控制區,全橋共劃分為8個區域。在封鎖交通后,工作人員先切斷橋面連接,松開固定支座錨固連接螺栓,然后開始為橋體稱重,在確認各支座受力均衡后,進行試頂升2 cm。接下來進行分級頂升至施工需要的高度,安裝墩臺頂鋼支撐,下一步施工鋼管混凝土支座墊石,最后落梁就座固定支座。
2004年的北安橋整修中,同時進行了景觀裝飾,借鑒法國巴黎塞納河上的亞歷山大三世橋的特點,橋頭和欄桿設置金色雕像,青銅燈飾,但是4個金色橋頭雕像卻采用的是中國傳統題材:青龍、白虎、朱雀、玄武四靈,寓意東、南、西、北四方平安。另外,橋欄基柱上的4尊樂女雕像也是神采飛揚,與橋兩側的幾十盞歐式雕塑燈相映成趣。圖9為北安橋照片。

圖9 北安橋照片
大光明橋位于天津市海河開發的中心地帶,始建于1983年,緊鄰小白樓地區,跨越海河,連接河東區十一經路與和平區曲阜道。作為連接河東、和平兩區交通的重要跨河樞紐橋梁,始終承擔著過大的交通壓力。雖然保定橋、奉化橋建成后在一定程度上緩解了它的壓力,但是一些數據顯示,大光明橋日流量仍可達7萬多人次,早晚高峰時段,寬30.5 m的大光明橋機動車流量為4000輛/h,非機動車流量為7000輛/h,因而造成大光明橋時常出現擁堵。
大光明橋,全長564.282 m,其中橋梁長133.3 m,寬30.5 m。這座橋本身是一座不具備開啟功能的橋梁,改造前的凈高不能滿足海河航道通航的要求,需要實施抬升改造。根據設計,改造對原橋向上抬升0.8 m。為溝通大光明橋橋上橋下車輛,此次改造為大光明橋配上兩條匝道,分別溝通海河東路和海河西路。其中,北匝道長115.331 m,南匝道長150.673 m。改造后的大光明橋不但橋面順暢,上下連通,而且增強了景觀效果。為了使大光明橋成為一座具有景觀特色的橋梁,設計師為橋體進行了整體包裝,通過裝修將大光明橋改造成一座精致華美的歐式風格的橋梁。在橋頭新建4個歐式的橋頭堡,每個橋頭堡上都安裝了主題雕塑,分別以日、月、星、辰為代表。橋頭的4座歐式射手座雕塑氣勢宏偉,金碧輝煌,體現了人們崇尚自由、光明的文化內涵。圖10為天津大光明橋。

圖10 天津大光明橋
20世紀80年代,天津市在城市立交橋建設上快速發展,建成一批國內矚目的立交橋,如八里臺立交橋、中山門立交橋和十一經路立交橋等。八里臺立交橋是天津市早期建成的立交代表之作,始建于1985年6月,是本市第一座三層互通式城市高架立交橋。八里臺立交橋位置中環線與衛津路交口。中環線上的八里臺立交橋,西起復康路,跨越衛津路,東止吳家窯大街,總長2105.8 m(包括匝道橋和引路)。三層互通式立交橋全長1443.14 m,引路長度為662.683 m。第二層為衛津路方向,第三層為中環線方向。這些早期建成的立交橋,在國內起到了很好的引領和示范作用。
自20世紀90年代之后,天津市在總結以往經驗的基礎上,又興建了一大批新的立交橋,不僅滿足城市交通的需求,而且在橋梁結構創新和景觀橋梁的創新上都取得了顯著的成就。
濱海立交橋于1998年9月正式動工興建,該橋位于天津開發區與塘沽區相鄰的史家莊地區,南接塘沽區大連道、解放路、洋貨市場等繁華地段,北接開發區干道,東接進港干道,將塘沽區、開發區、天津港連為一體。全橋為三層苜蓿葉互通式特大型立交樞紐,建筑面積8.8萬m2,其中橋梁面積77920 m2,主橋為雙向4車道,橋面寬18 m,最寬處37.4 m,最高墩20 m,引橋面積9402 m2,橋下12萬m2的綠化工程,總投資近5.2億元。圖11為濱海立交照片。

圖11 濱海立交照片
天津市河北大街立交橋是天津市中心城區快速路上的一座組合式大型全互通立交橋,由2條主線、1條連接線及6條匝道組成。立交橋位于天津市河北區志成道北側,跨越子牙河延伸線后,至紅橋區河北大街落地,全長1.1 km,總面積3.9萬m2。其中主橋長230 m,寬36.8 m,為雙向8車道,主跨度145 m。該橋為斜拉橋,主橋為鋼結構主梁和鋼塔,主橋上有一座拱形主塔,主塔高85 m,傾角75°,是目前華北地區最高的獨塔斜拉橋,也是天津市目前唯一一座拱形跨河斜拉橋。主塔分為兩段:下塔墩為梯形實體墩結構,主塔在主梁結構以上部分高78 m,傾角75°,主梁從塔中穿過,拉索采用扇形索形式。該橋于2008年6月底建成通車。圖12為天津河北大街橋。

圖12 天津河北大街橋
東風路立交橋原名“東風高架立交橋”,位于長沙東風路與三一大道交匯處。該橋始建于1993年,長2620 m,寬15 m。2003年改建成互通式立交橋。
東風路高架橋改擴建著重解決以下問題:在319國道沿線北側增加一條匝道A線,實現高跨319國道解決左轉彎問題;在東風橋兩側增加一條南北向匝道AB線,與蔣家垅小區連通,上跨319國道與AB線匯合,解決南北交通與319國道平行交叉問題;東風橋東側增加一條“8”形C線,下穿東風橋,與蔣家垅道路相連,解決東風路至伍家嶺橋左轉彎問題。另外C線還有輔道沿老鐵路京廣線下行線下穿319國道,解決南北交通的直行問題。改造后的立交打破了城北交通瓶頸,新改裝的高架橋正式投入使用后,以往平交的高架橋被東西南北互通的多功能立交橋所取代。圖13、圖14為天津東風路高架橋。

圖13 天津東風路高架橋

圖14 天津東風路高架橋
本文對天津市城市橋梁建設歷史發展與沿革進行了回顧,對近十多年來天津在城市景觀橋梁建設中的新成果進行了介紹和總結。
海河是天津城市發展的脊梁和文脈,海河上不同時期建造的各類橋梁如今已成為人們游覽天津的必選項目。
近十多年來,天津市在海河上修建了一批城市景觀橋,雖然在學術上仍有一些爭議,但其設計理念具有鮮明的時代氣息和特征。橋梁要成為通濟利涉的構造物,還要突出其自身特有的魅力,表現出勃勃生氣,要形成一橋一景,展現出功能美和形式美,并與環境相協調,成為人性化的城市橋梁空間。
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1009-7716(2017)11-0054-05
2016-11-24
穆祥純(1955-),男,北京市人,享受國務院特殊津貼專家,教授級高級工程師,原副總經理,長期從事橋梁設計、城市交通研究及技術管理工作。
10.16799/j.cnki.csdqyf h.2017.11.016