欧洲大跨度混凝土拱桥
（
Zlatko
AVOR & Jelena BLEIZIFFER
）
关键词 : 拱桥，世界纪录跨度，混凝土，复合桥面板，钢桥面板，高强度混凝土，欧洲
摘要 :
本文提供了欧洲长跨度混凝土拱桥的概述，介绍了
1997
年前的世界纪录跨度——法国阿尔贝·卢普桥（
Albert LouppeBridge
）、瑞典桑多桥（
Sand?Bridge
）、葡萄牙阿拉比达桥（
Arr
á
bida Bridge
）和克罗地亚克尔克桥（
Krk Bridge
）。本文对欧洲近期大跨度混凝土拱桥进行综述，揭示了拱桥设计的新趋势。
与
1980
年代之前建造的混凝土拱桥相比，如今对更宽桥面板有了更高的要求。因此，现代拱桥设计通常采用复合材料——法国的沙托布里昂桥和莫尔比汉桥（
Chateaubriand and Morbihan Bridges
），德国的维尔德·盖拉桥
(Wilde Gera Bridge
），加那利群岛的蒂洛斯拱桥
(Arco Delos Tilos Bridge)
，克罗地亚的斯克拉丁桥
( Skradin Bridge
）或钢结构——挪威
/
瑞典的斯维内松德
II
桥
(Svinesund II Bridge)
），以及高强度混凝土——西班牙的第三千年桥
(Tercer MilenioBridge)
，旨在减少恒载，同时努力设计美观的形状和细节。
1. 引言
在过去的一个世纪中，混凝土拱桥的跨度世界纪录从一个国家转移到另一个国家，但是大部分记录都在欧洲。许多这些纪录跨度的混凝土拱桥在某种程度上与伟大的尤金·弗雷西内（
Eug
è
ne Freyssinet
）有关。实际上，他还是格拉德斯维尔桥
Gladesville Bridge
的顾问工程师，对施工方法有特别的贡献
[1]
，该桥在
1964
年至
1980
年间将世界纪录从欧洲带到了澳大利亚，因此在本次关于欧洲大跨度混凝土拱桥的综述中，首先描述他的成就是合适的。
表 1 长跨度混凝土拱桥
2 尤金·弗莱西奈的拱桥
尤金·弗莱西奈（
Eug
è
ne Freyssinet
）是世界上最杰出的工程师之一，杰出的发明家，充满激情和创造力的建筑师。他努力提高混凝土的使用极限，通过建造大型桥梁和各种其他结构，赢得了三项连续的混凝土拱桥跨度世界纪录
[2]
：
-
-
维伦纽夫
-
苏尔
-
洛特桥
Villeneuve-sur-LotBridg
，
96
米跨度混凝土拱（
1914-1920
）
-
-
圣皮埃尔
-
杜
-
沃弗雷桥（
Saint-Pierre-du-VauvrayBridge
），
131
米跨度钢筋混凝土拱
(1922-1923)
-
-
阿尔贝·卢普桥（
Albert Louppe Bridge
），位于埃洛尔河上的普洛加斯特尔，
3
跨
186
米的钢筋混凝土拱（
1925-1930
）
维伦纽夫
-
苏尔
-
洛特桥的拱形结构配筋非常少，实际上被视为一个纯混凝土拱桥。承载道路的拱肋系统由一系列柱子和半圆形拱组成，全部采用砖砌
[3]
。
阿尔贝·卢普桥是位于法国布列塔尼地区布雷斯特附近的埃隆河口的跨越桥。根据比林顿
[4]
的说法，“正是它在施工程序上的优雅，无论是视觉上还是概念上，使得弗莱西奈在工程师和建筑师中声名显赫。”确实，这座桥的每个拱跨度为
186
米，矢高
27.5
米，采用空心箱型截面（
9.1
×
4.5
米），拱圈在岸上用木支架浇筑，端对端连接以确保稳定，并通过定制的混凝土驳船浮运到桥位
[5]
。
弗莱西奈的另一个世界纪录，是
1912
年建成的维尔德桥（
VeurdreBridge
）在拱的细长比。维尔德桥的
1/15
细长比与著名的亚历山大三世桥（
1903
年建成，采用钢材）相匹配。维尔德桥在第二次世界大战中被毁，但其双胞胎——布图龙桥的设计完全相同，尽管跨度稍小，接近
100
年的服务仍然保存完好
[6]
。
图 1 法国尔贝 - 卢普桥（左）和西班牙马丁·吉尔高架桥（右）
3. 桑多桥（ SAND BRIDGE）
桑多桥从阿尔贝
-
卢普桥手中接过世界最长拱跨度的称号，并保持了
20
年。该桥于
1943
年建成，跨越瑞典北部的昂厄尔曼河。它是一座薄型单肋钢筋混凝土拱桥，跨度为
260
米，面高出河面
39
米。桑多桥之前还有另一座长跨度钢筋混凝土拱桥——哥尔摩的特拉内贝里桥（
TraneergBridge
），跨度
181
米，由瑞典桥梁工程师设计，尤金·弗莱西奈担任顾问。
图 2 瑞典的大跨度拱桥：桑多桥和特拉内贝里桥
桑多桥与一起灾难性事件相关。桥的中间部分在浇筑过程中因一组架手架被冲走而倒塌，导致
18
名施工工人遇难。新的支架设计更加保守，支撑模板的支柱间距非常紧密。这一事件促使西班牙工程师托罗哈（
Torroja
）在几个月后采用梅兰法来建造
210
米跨度的埃斯拉铁路桥——马丁·吉尔高架桥
（
Viaducto Mart
í
n Gil
）。梅兰法（
Melan method
）于
1898
年开发，包含构建一个与最终混凝土拱桥相同跨度的钢桁架拱，既作为脚手架又作为配筋。最初，为埃斯拉桥（
Esla Bridge
）建造了一个木质支架
[7]
，但在西班牙内战期间由于缺乏维护而遭到损坏，因此采用钢拱桁架，但在混凝土浇筑之前（后原文错误）被拆除
[8]
。
尽管经历了悲剧，桑多桥仍然是结构工程的杰作。该桥在
1997
年进行了翻新，并于
2003
年重新开放。
4. 波尔图的桥梁
尽管与埃菲尔的玛利亚·皮亚桥（
Maria Pia Bridge
）或塞里格的多路易斯一世桥（
Dom Lu
í
s I Bridge
）等伟大结构竞争是困难的，但在葡萄牙波尔图有两座杰出的大跨度混凝土拱桥。
阿拉比达桥
（
Arr
á
bida Bridge
）建于
1963
年，是杜罗河上最下游的桥梁，曾在短短两年内创造了世界纪录，当时它比跨越悉尼港的格拉德斯维尔桥（
Gladesville Bridge
）短
35
米，比连接巴拉圭和巴西的友谊桥短
20
米。该桥由著名的葡萄牙桥梁工程师埃德加·卡多索（
Edgar Cardoso
）设计，总长度为
493
米，其中钢筋混凝土拱跨度为
270
米，拱高
52
米。拱肋由两个
8
米宽的双腔箱肋组成，通过对角支撑连接。阿拉比达桥无疑是一座极其美丽的结构。这座桥承载着
25
米宽的车道，距离水面
70
米。
然而，由于它的位置距离大西洋仅几公里，导致在服役四十年后出现了显著的结构劣化——脱层、剥落和钢筋暴露
[9]
。
阿拉比达桥是在钢支架上建造的，其组装方式与弗莱西奈在委内瑞拉的卡拉卡斯
-
拉瓜伊拉高速公路上的三座高架桥相似
[10]
。卡拉卡斯高架桥（
Caracas viaduct
）于
1953
年完工，是唯一部分应用的悬臂混凝土拱桥建造；不幸的是，一号高架桥自
1980
年代以来一直受到逐渐滑坡的困扰，并在两年前倒塌
[11]
。阿拉比达桥的支架由四根钢拱肋组成，通过水平和垂直支撑连接在一起。与卡拉卡斯高架桥一样，支架的端部首先使用锚固在岸上支柱上的拉索架设，然后中间部分吊装到位。在下游拱肋混凝土浇筑后，支架被移动到位以完成第二根肋，最后在拱肋之间移动以浇筑对角支撑。
图 3 波尔图的阿拉比达桥
亨利王子桥（
Prince Henry Bridge
）是一座优雅的马伊拉特型（
Maillart-type
）钢筋混凝土上承式拱桥，矗立在杜罗河上方
75
米。由安东尼奥·阿当·达·丰塞卡（
Ant
ó
nio Ad?o daFonseca
）设计，
4.5
米高的预应力混凝土箱梁桥面长
380
米，宽
20
米，由
280
米跨度和
1/11.2
的矢跨比的拱桥弹性支撑。这个由直段构成的柔性拱，高度仅为
1.5
米。桥梁采用悬臂法建造，其中桥面（受拉）、拱（受压）以及永久和临时支撑和临时索形成了一个桁架。在两岸建立了临时柱，以减少施工期间的跨度
[12]
。
图 4 波尔图的亨里克王子桥
（分别为埃菲尔的玛丽亚·皮亚桥 和卡多索的圣约翰桥）
5. 克罗地亚：亚得里亚海桥
克尔克桥（
Krk Bridge
）于
1980
年将世界纪录混凝土拱跨径带回欧洲，跨越格拉德斯维尔桥主跨
85
米。克尔克桥由伊利亚·斯托亚丁诺维奇（
Ilija Stojadinovi?
）设计，包含两个长跨度钢筋混凝土拱，跨径分别为
390
米和
244
米。
图 5 克尔克桥
图 6 克尔克 I 桥：悬臂施工和拱支撑
两个拱均为三腔箱型截面：较小的为
8
×
4
米，较大的为
13
×
6.5
米。它们采用悬臂法分两阶段施工。首先，中心箱腔由预制板构成，作为顶部和底部板以及两个内部腹板。
纵向和横向接缝在现场浇筑。设计了一种创新的悬臂施工方案，其中拱肋、混凝土侧柱、临时钢拉索上弦和对角杆结合形成了一个桁架。在拱顶（拱肋中心单元）的液压千斤顶激活后，拆除临时钢拉索，两个外侧拱单元由预制板和现浇接缝构成，使用中拱作为支撑。
390
米的跨径并不建立在岸上，而是从位于离海岸线约
35
米的倾斜支撑和水平梁形成的支撑上升起。海峡两侧的倾斜支撑基础位于海平面以下
19
米。
为了实现这一异常大的跨径，有必要尽可能减少恒载。采用了最小静态可接受尺寸的结构构件，桥梁上部结构的混凝土保护层非常小，仅为
2.5
厘米。此外，整个施工程序必须根据现场可用设备进行调整——只有两台
10
吨起重能力的缆索起重机。克尔克桥的世界纪录跨径之前是由?
ibenik
（
1966
年）和
Pag
（
1968
年）桥所创造，这两座桥也位于克罗地亚，设计者同样是伊利亚·斯托亚丁诺维奇。?
ibenik
桥
246
米跨径的拱段是在一个
27
米长的脚手架平台上浇筑的。拱的悬臂由锚固在坚固基础上的拉索支撑。每完成一个段落后，脚手架由浮动起重机向前移动。
Pag
桥的
193
米跨径的建造方式与此相似，但没有在拱起点顶部的辅助钢桩，后拉索直接锚固在岩石上。
另外两座较新建造的亚得里亚海拱桥是
1997
年建成的跨径
200
米的马斯连尼察桥，采用预应力混凝土梁，以及
2005
年建成的跨径
204
米的斯克拉丁桥（
Skradin Bridge
），采用组合梁。
6. 新趋势：钢/组合梁，高强度混凝土
沙托布里昂桥（
Chateaubriand Bridge
）由伟大的法国工程师雅克·马蒂（
Jacques Mathivat
）瓦设计。这座桥横跨法国布列塔尼的朗斯河，于
1991
年完工。这座
424
米长、
12
米宽的桥包括一个
260
米的钢筋混凝土拱跨，采用悬臂施工方法，使用临时索支撑架设。
选择了复合梁，因为它比混凝土梁。它由两根
1.1
米深的钢板梁和上面
20-40
厘米厚的混凝土板组成。为了改善桥梁的美观，工程师和建筑师特别努力塑造拱的起始部分，遗憾的是，由于水位较高，这些部分在大部分时间内都被淹没
[13]
。
图 7 沙托布里昂桥（ Chateaubriand Bridge ）和莫尔比昂桥（ Morbihan Bridge ）
位于法国布列塔尼的拉罗什
-
贝尔纳尔德的莫尔比昂桥，由米歇尔·维尔洛热（
Michel Virlogeux
）设计，其设计深受沙托布里昂桥的影响。该桥的钢筋混凝土拱跨径为
201
米，支撑着
20.3
米宽的复合钢筋混凝土箱梁。拱的建造采用悬臂法，随后组合梁在钢筋混凝土侧墙柱上架设。该桥于
1996
年完工。桥的一大特色是拱上设有行人步道
[13]
。
维尔德·盖拉桥（
Wilde Gera Bridge
）是德国跨度最长的混凝土拱桥，跨径为
252
米，承载着高速公路穿越同名河流。双腔箱截面的拱（
10.3
×
5.5
米）采用悬臂法建造，使用了临时支撑和后支撑。
552
米长、
25.5
米宽的组合梁由单个梯形钢箱组成。采用
20-44
厘米厚的混凝土桥面板。钢结构是通过混凝土支撑拱柱架设的。第二座重要的德国混凝土拱桥是基尔谷高速公路高架桥（
Kyll Valley motorway viaduct
），建成于
1999
年。该结构独特之处在于它包括一个
223
米跨径和
56
米拱高的混凝土拱，其实心矩形截面在拱基处为
7x3.5
米，在拱顶处减小至
7
×
1.5
米。拱由两个肋组成，每个
肋支撑两个柱（实心截面），而这些柱又支撑
1.5
米深的板式预应力混凝土上部结构。整体上部结构宽度为
30
米。拱是通过自由悬臂施工的，使用了临时索支撑，但由于拱肋的弯曲抗力非常低，传统技术必须进行实质性调整，并在两岸建立了临时支撑，以及在腹梁上方建立了临时桥塔
[14]
。
拉帕尔马的蒂洛斯拱桥（
Arco de los Tilos Bridge
）于
2004
年完工。该拱桥的跨径为
255
米，拱高为
50
米，由高强度混凝土（
C75
）制成，因此拱肋的截面仅为
6
×
3
米
[15]
。为了进一步减小恒载，拱肋柱采用相同的高强度混凝土，而
12
米宽的桥面由两根
1
米深的钢箱梁和厚达
26
厘米的混凝土板组成。该桥采用悬臂法施工，使用临时斜拉索形成普拉特桁架（
Pratttruss
）。在拱箱截面的两端放置并张拉好斜拉索后，拱肋柱在爬模中浇筑混凝土，最后钢梁部分通过行走起重机运输到已完成的上部结构上，并旋转
180
°至最终位置。
图 8 阿尔科·德·洛斯·蒂洛斯（ Arco de los Tilos ）和斯维内松桥（ Svinesund Bridge ）的施工
斯克拉丁桥（
Skradin Bridge
）（设计者：兹拉特科·沙沃尔
Zlatko
?
avor
）位于克罗地亚的希贝尼克附近，于
2005
年完工，用于跨越克尔卡河峡谷的高速公路。该桥长
360
米，宽
22.5
米，由两根钢箱梁、间隔
4
米的横梁和顶部的钢筋混凝土预制板组成，支撑着一根跨越
204
米、拱高
52
米的钢筋混凝土拱
[16]
。该拱采用悬臂法建造，使用临时支撑和斜拉索，同时桥面梁被推进到最终位置。
斯维内松二桥（
Svinesund II Bridge
）于
2005
年通车。这座
704
米长的桥包括一根纤细的混凝土拱，钢箱梁车道悬挂在拱的两侧。这座
247
米跨径和
30
米拱高的拱桥一半位于挪威，一半位于瑞典，承载着奥斯陆
-
哥德堡高速公路跨越伊德峡湾
[17]
。该拱桥的横截面在拱座为
6.27
×
4.2
米，在拱顶处为
4.0
×
2.7
米。
它是通过悬臂法以
5.5
米长的段落建造的，从第三段开始由
80
米高的临时混凝土塔通过临时索支撑悬挂。
这些塔又通过岩石锚固的后支撑进行稳定。斜拉索撑在三个层次上连接到临时塔。在关键段就位并混凝土硬化后，索支撑被拆除，临时塔被拆除，基础被覆盖以自然石材。钢箱梁与正交异性桥面，约
3
米深和
11
米宽，由
6
对间隔
25.5
米的吊杆悬挂。悬挂的桥面段长
128
米，重
1400
吨，被运送到现场并提升到最终位置
[18]
。
萨拉戈萨的埃布罗河上，第三千年（
Tercer Milenio
）拱桥由胡安·何塞·阿雷纳斯（
Juan Jos
é
Arenas
）设计。该桥于
2008
年
6
月初投入使用。这座桥的设计让人想起他
1992
年在西班牙塞维利亚建造的巴尔克塔桥（
Barqueta Bridge
），桥长
270
米，宽
43
米，纵向（采用内外预应力筋）和横向预应力混凝土桥面悬挂在一个跨径
216
米、拱高
36
米的钢筋混凝土拱上，拱的横截面尺寸为
6
×
2
米
[19]
。该桥采用高强度混凝土：拱体使用
C75
，腹梁使用
C60
。
7. 结论
为了使拱桥在经济上具有竞争力，需要选择合适的地点，确保良好的土壤以提供足够的基础条件。另一方面，拱桥具有显著的优势，在于拱桥本身具有有趣的形状、强烈的视觉吸引力和美观性。对欧洲大跨度混凝土拱桥的综述揭示了拱桥设计的新趋势。与
1980
年代之前建造的混凝土拱桥相比，如今对更宽的桥面有了更高的要求。因此，现代拱桥设计通常采用复合材料或钢结构，以及高强度混凝土，以减少恒载，并额外努力设计美观的形状和细节。
混凝土拱桥跨径的最大可能限制问题仍然存在。主要问题似乎是昂贵的临时工程和非常复杂的施工。早在
1930
年，弗莱西奈就指出了建造
700
到
1000
米跨度混凝土拱的可能性。随着过去几年若干初步设计
[20]
， [21]
的提出，是否能够达到这些极限仍有待观察。
参考文献
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只看楼主 我来说两句 抢板凳有相关的图纸就好了
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