日本南三陆町中桥替换桥

中桥（Naka Bridge）位于东日本大地震（2011年3月）受灾严重的宫城县南三陆町志津川地区，修建新桥替换地震中被海啸冲毁的旧桥。新桥为人行桥，跨越八幡川，是通往南三陆町震灾复兴祈念公园的通道，也是南三陆町复兴的地标建筑之一。新桥为钢管桁架桥，桥长80.6 m，上部结构侧面为凸透镜型双层桥面钢管桁架结构，平面形状为X字形，桥面板采用当地南三陆町的杉木制作。

双层桥面上、下层分开。上层桥面作为主通道，按《促进高龄老人、残疾人等的无障碍移动法》（无障碍新法）的规定，路面坡度必须低于1/15（最小净宽6.0 m）。下层桥面作为辅助通道，按《立体横断设施技术基准·同解说（1979年）》规定，路面坡度必须低于12%（最小净宽2.0 m）。

钢管桁架上弦杆直径为406.4 mm（厚25 mm），下弦杆直径为406.4 mm（厚28 mm），斜腹杆直径为216.3 mm（厚8.2~12.7 mm），钢材采用STK400、SM490Y。支承木桥面板的纵梁（H-125）设置间距小于1 800 mm。考虑行人步行的舒适性，木桥面板表面做了防滑处理，板厚40 mm，横梁设置间距小于600 mm，桥面板悬臂挠度小于1.5 mm。桥面排水利用木板间5 mm的缝隙直接排水，免去了桥面排水装置。桥梁伸缩缝表面也采用了和木桥面板相同的木板进行镶嵌，保持桥面风格统一。

该桥位于通往南三陆町震灾复兴祈念公园的道路上，因此设置在上层桥面内侧和下层桥面两侧的栏杆立柱设计上借鉴了日本神社的千本鸟居。立柱内部为方形钢管，外部贴杉木板。LED照明装置安装在竖立的立柱内，夜间桥上灯光亮起后又呈现出特别的景观。该桥栏杆采用横栏式栏杆，中间的横栏采用细钢丝，桥面视觉开阔。

该桥结构复杂，在上部结构制作前，按结构原尺寸利用BIM软件的Tekla Structures建立整体模型和局部模型。主桁架构造中，将斜腹杆根据构件所处位置分为受压构件和受拉构件，受拉构件节点位置的连接要求采用全熔透焊接。主桁架节点处钢管的交角均不同，受压构件和受拉构件焊接要求不一致，因此在钢管自动切割机操作程序上导入与3D实体结构模型Tekla Structures具有可互换性的命令进行钢管加工，所有钢管构件端部按3D形状进行切割。构件间相互连接原则上采用焊接，但为避免斜腹杆安装时产生变形，采用高强度螺栓连接。斜腹杆接头钢管内设置十字形肋，采用螺栓连接后，连接部位再用装饰板覆盖，不影响桥梁整体美观。

上弦杆、下弦杆和斜腹杆分别在工厂制作后进行预拼装，确保桥长80 m的整体形状。上部结构分节段安装，采用500 t汽车吊吊装，在河中设置2个临时支架辅助架设，先安装中间节段，再安装两侧节段。

架桥位置的基岩为分布在深度15~25 m的砂岩页岩，且基岩上的冲积层由砂质土层和砂砾层以及软弱的黏土层组成。在E1地震作用下，地基液化的可能性高，且周边地下水位高，基础土体挖掘时可能会涌水。桥台基础按E2地震作用进行抗震设计，经计算基础需采用16根?2 m桩才能满足抗震要求。针对地基液化，以及考虑经济性，进行了地基改良，桩基改为6根?1.5 m桩。

该桥已于2020年建成，荣获2020年度日本土木学会田中奖。（来源：世界桥梁杂志）