韩国天使大桥：为索桥插上“天使之翼”

韩国天使大桥于2019年建成通车，全长约7.26千米，是韩国第一座在同一桥梁上设置斜拉桥和悬索桥两种桥型的桥梁。大桥因其采用了PPWS主缆（抗拉强度为1960 兆帕)、FCM墩台锚固和高性能钢材，以及优异的抗风稳定性入围了2020年度IABSE杰出结构大奖。

韩国天使大桥

韩国的西南海岸以其美丽的多岛屿而闻名。尤其是由木浦海岸线上1004座岛屿组成的新安郡，因为天使大桥的建成通车而 旅游 价值激增。天使大桥连接了Amtae岛和Apae岛，由一座斜拉桥、一座多跨悬索桥和多联梁桥组成。其中斜拉桥长1004米，三塔悬索桥长1750米，本文将重点介绍这座横跨主航道的多塔悬索桥。

设计上的选择

为了确保海上运输的安全，并且能够抵抗强风，天使大桥必须以独特的形状进行设计建造。按照招标文件和相关机构的通航要求，并通过韩国海事海洋大学进行的3D全桥模拟和海上交通安全评估，确定了两个650米的主跨布置方案。同时，为了与景观环境相协调，区别于周围地区的木浦大桥、珍岛大桥等斜拉桥桥型，选择多塔悬索桥是一种更优的方案。

图1 桥梁总体布置图

主缆

通过采用最新的1960MPa高强钢绞线，利用预制平行索股法（PPWS）架设主缆，提高了可施工性和经济性。考虑到主缆架设时的安全性及稳定性，将垂度比设为1/8。主缆的重量和直径分别为1900吨和309.4毫米。

在主缆的设计中，对3项技术进行了改进。首先，与现有的镀锌钢绞线相比，锌+铝涂层可以使疲劳寿命延长1.4倍，耐腐蚀性提高4倍。而且，这种涂层还可以提高除湿系统的使用寿命。其次，在防腐系统中引入橡胶包裹法，不再需要缠绕包裹线。通常S形的缠绕线有被腐蚀的风险，并且在定期喷涂方面始终存在耐久性和养护问题。橡胶包裹法既不需要单独的金属丝，也不需要定期上漆，与除湿系统一起使用时，可以确保最佳的耐久性。第三，塔顶鞍座的主体部分采用了混凝土材料，而不是悬索桥中常用的铸铁或结构钢。仅鞍座的槽是由钢材制成的。由于混凝土是现场浇筑的，因此不需要大规模的临时支架即可起吊鞍座，而且鞍槽也可以很容易地随塔式起重机安装。

图2 混凝土塔顶鞍座

主梁

主梁设计的首要任务是确保梁体的抗风稳定性及经济性。虽然通过减小主梁自重，可以保证经济性，但同时，过轻的梁体也更容易受到风荷载的影响。因此，需要在经济性和风稳定性之间保持适当的平衡。为了设计出最佳的主梁横截面，在参阅了各种文献研究后，选择了扁平的菱形钢箱梁截面。通过风洞测试发现，风嘴的上侧和下翼缘的夹角分别为30 和13 时，可以有效地控制主梁的颤动。为了减轻结构钢的重量，采用了50毫米的环氧沥青和支撑式横隔板，以及在主要构件中采用了最新研发的HSB500系列高性能钢，以提高钢桥的抗疲劳性能及经济性。

图3 加劲梁的横截面

桥塔

毫不夸张地说，在悬索桥中，桥塔的形状决定了整座桥梁的美观程度。而且，在多塔悬索桥中，主塔的稳定性和抗弯刚度也扮演着十分重要的角色。为了提高结构效率，有效抵抗由活荷载引起的纵向力，天使大桥的混凝土桥塔被设计成较为复杂的H形。主塔越坚固，当整体结构的刚度增加时，主梁的挠度就越小。但是，如果过度限制主塔的位移，则可能无法保持塔鞍和主缆之间的摩擦平衡力。为了让塔身保证足够的刚度，又不会对鞍座的滑移稳定性造成威胁，需要通过对塔身的刚度参数进行研究来确定最佳的截面刚度特性。考虑了主缆的滑移摩擦力和塔顶的挠曲变形，优化后的塔底截面的刚度比塔身截面的刚度高6.5倍。

锚碇

多塔悬索桥锚固点的水平力是由其中一个主跨度（650m）决定的，而不是整座桥的跨度。在设计时，将锚固点的水平力降低到了74200kN。这也是在韩国现有悬索桥中最小的水平力。因此，这一水平力的降低也有可能将锚碇体积降至最低，而锚碇通常占建筑成本的比例较大。锚固位置是在距海床10米以上的软黏土层，而距海平面下26米处则为基岩。如果在这种情况下使用沉箱基础，则有沉降和偏移的风险，解决方案可能非常棘手且成本高昂。经过多次研究，采用钻孔与沉箱结合使用的复合地基处理方案，通过压实打桩（SCP）法和深层水泥搅拌（DCM）法提高了基础结构的性能。

施工上的挑战

架设猫道

猫道是悬索桥施工时架设在主缆之下、平行于主缆线形的临时施工便道。它是施工人员进行施工作业的高空脚手架，是主缆系统乃至悬索桥整个上部结构的施工平台。施工人员在其上完成诸如索股牵引、调股、整形入鞍、紧缆、索夹及吊索安装、箱梁吊装及主缆缠丝、防护涂装等重要任务。

这座桥的猫道系统由六根钢丝绳支撑，每根钢丝绳直径为31.5毫米，形成一个横截面4.2米宽、6.75米高的工作区，总长度为2,065米。这些猫道绳在中塔处隔开。猫道上布置的支撑牵引系统的框架，框架间隔42.5米，主缆成型机（紧缆机）的间距也是42.5米。猫道位于主缆下方，主缆和猫道之间有1.3米的间隙。

安装塔鞍

在悬索桥中，塔鞍的安装是值得注意的过程之一，因为鞍座通常是缆索体系安装过程中最大、最重的构件。由于采用了混合式鞍座，鞍座底部基座为混凝土结构，上部为钢结构，塔式起重机需要吊起的构件重量仅为3吨，不需要为该作业过程调动任何的临时设备，在实用性和经济性方面有很大的优势。同时，混凝土材料良好的抗压特性成为了这种混合鞍座的另一个优点。在施工阶段，两侧桥塔上的鞍座必须向中心桥塔预偏，以保持缆索体系的初始平衡条件。为了方便，在鞍座下面安装了滑动板。

架设主缆

主缆总重量为1847吨，直径为5.3毫米，抗拉强度为1960兆帕。钢丝由韩国的Kiswire公司制造，这些高强钢丝在工厂按照预制平行钢丝索股法（PPWS）编成平行钢丝束、两端装上锚头，成为索股。将制成的索股卷在卷筒上，被驳船运输到施工现场。利用牵引设备沿猫道将索股端头从桥的一端锚碇拉向另一端锚碇，经就位、调股等工序后将其固定。主缆由21根索股组成，每股包含127根钢丝。主缆安装的总时间为40天。

桥面安装

根据设计，桥面被划分为85个节段，两个边跨和两个主跨需要同时起吊安装，一共需要6个龙门架，每个主跨有两个，每个边跨有一个。然而，只有4套起吊设备可用。由于没有足够的预算来支付另外两个龙门架的费用，因此必须对这一过程进行调整，使用合适且有限的设备。

图4 主跨区完成后在边跨进行桥面板安装

在修改后的施工工序中，首先起吊主跨部分的桥面构件，然后将龙门架从主跨移到相邻的边跨。在移动龙门架的期间，最靠近桥塔的桥面板和两端的桥面构件均由浮式起重机安装。

该施工方案中的关键问题是桥塔上不平衡的索力，这会导致索鞍滑移和塔底弯矩的产生。此外，主缆的几何形状变化较大，导致了主缆中产生二次应力。因此，对于每个安装步骤和每个阶段的模拟情况，都要检查包括桥塔应力，索鞍滑移、索内次应力等结构效应。

天使大桥作为地标性建筑进行设计，克服了复杂的海洋环境，节省了成本，并成为了当地人的骄傲。选择满足这些严格条件的多塔悬索桥方案，有望为同类型工程提供参考。考虑到多塔悬索桥在跨海桥梁中被认为是一种更优的桥型，天使大桥的建成为同类型桥梁技术的发展起到了推动作用，也使这种类型在世界桥梁市场上独领风骚。

本文刊载 / 《桥梁》杂志 2021年 第1期 总第99期

作者 / 孙允基（韩）等

资料来源 / Structural Engineering International 2020

世界最著名的十大桥

世界最著名的十大桥。相信大家对桥并不陌生，不少人在回家的路上就要经过桥，桥都是人为建造的，而世界上最著名的桥也颇令人好奇。那么接下来我带大家一起详细了解下世界最著名的十大桥。

世界最著名的十大桥

1、伦敦塔桥

伦敦塔桥（Tower Bridge），是一座上开悬索桥，位于英国伦敦，横跨泰晤士河，因在伦敦塔（Tower of London）附近而得名，是从泰晤士河口算起的第一座桥（泰晤士河上共建桥15座），也是伦敦的象征。该桥始建于1886年，1894年6月30日对公众开放，将伦敦南北区连接成整体。

在19世纪下半叶，随着伦敦东区商业的上升发展，带动了对伦敦桥下游一座穿过泰晤士河的新桥梁的需求。但这座桥不能建成是传统的固定桥，因为将会切断当时位于伦敦桥和伦敦塔之间的港口设施， 假如新桥太低的话船就无法开到码头了。1870年泰晤士河下的一条人行地道开通了，但它依然无法取代一座新的桥梁的需要。

2、金门大桥

金门大桥（英文：Golden Gate Bridge），峙于美国加利福尼亚州旧金山金门海峡之上，是世界著名的桥梁之一，也是近代桥梁工程的一项奇迹。桥身全长1900多米，历时4年，利用10万多吨钢材，耗资达3550万美元建成，由桥梁工程师约瑟夫·斯特劳斯（Joseph .Struss, 1870—1938年）设计。因其历史价值，英、美两国于2007年合拍同名纪录片。

3、布鲁克林大桥

纽约的布鲁克林大桥横跨纽约东河，连接着布鲁克林区和曼哈顿岛，1883年5月24日正式交付使用。大桥全长1834米，桥身由上万根钢索吊离水面41米，是当年世界上最长的悬索桥，也是世界上首次以钢材建造的大桥，落成时被认为是继世界古代七大奇迹之后的第八大奇迹，被誉为工业革命时代全世界七个划时代的建筑工程奇迹之一。

4、维琪奥桥

维琪奥桥(也称旧桥，Ponte Vecchio)建于1345年，为翡冷翠（是早年中国对佛罗伦萨的旧称）最古老的桥梁。“Vecchio”这个单词是古老的意思。维琪奥桥（Ponte Vecchio）上有二层楼的建筑，以前是乌菲兹宫通往隔岸碧提王宫的走廊。贯穿全城的阿尔诺河上，横跨着很多座造型优美的古桥，每座古桥都记录着一个昔日的传说。最为知名的是位于三圣桥下边的“旧桥”（ponte vecchio），那是阿尔诺河上的唯一的廊桥，像一条“空中走廊”，把乌菲齐美术馆和比蒂宫连成一体。这座饱经沧桑的老桥建于古罗马时期，1177和1333年曾两次受到洪水侵袭，只剩下两个大理石桥墩。现在这座造型典雅的三拱廊桥是1345年在原有的桥墩上重建而成，桥面过道两侧坐落着三层错落有致的楼房，桥面的中段两侧留有约20米宽的空间作为观景台，这一别开生面的设计使得整个大桥显得奔放而和谐。1944年夏天，在第二次世界大战中，阿尔诺河上的十座古桥中的其它九座都被纳粹军队炸毁了，唯独“旧桥”安然无恙。

5、雷雅托桥

雷雅托桥是威尼斯名桥，曾经历过多次改建。13世纪初建时，木质的雷雅托桥是大运河的第一座桥梁。雷雅托桥自中世纪时便是威尼斯的.贸易中心，来自世界各地的货品以水路运抵后都会在此交易。雷雅托桥作为商业中心的历史如此悠久，据说世界第一间银行就创立于此，连连莎士比亚名剧《威尼斯商人》的背景地也选在雷雅托桥。雷雅托桥高7米，宽55米，整座桥梁全以白色大理石建造。坐在游船上往桥的正面看去，雷雅托桥中央高大的人字形屋顶建筑两边，各有对称的6个“桥洞”，这就是雷雅托桥著名的商店街外廊。

6、杭州湾跨海大桥

杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾的跨海大桥,是成千上万设计、工程学家和施工人员齐心协力、精诚合作的壮丽奇观。该桥北起浙江省嘉兴市海盐郑家埭，南至宁波市慈溪水路湾。杭州湾跨海大桥是继上海浦东东海大桥之后，中国改革后第二座跨海跨江大桥。从宁波到上海即可经过此桥。全长36公里，比连接巴林与沙特的法赫德国王大桥还长11公里，曾保持中国世界纪录协会世界最长的跨海大桥世界纪录，现为继美国的庞恰特雷恩湖桥和青岛胶州湾大桥之后世界第三长的跨海大桥。

7、皇家峡谷大桥

皇家峡谷大桥(The Royal Gorge Bridge)是靠近美国科罗拉多(Colorado)州Canon城的一个旅游景点。皇家峡谷大桥（The Royal Gorge Bridge）于1929年完工，造价30万美元，是世界上最高的吊桥，被列为国家历史名胜。皇家峡谷大桥的周围有很多现代的风景，包括世界上最高的过山车之一，会把游客运送到1200英尺的高空。皇家峡谷大桥这座吊桥建在被阿肯色河(Arkansas River)分隔开的1,053尺高的峡谷之上。虽然桥建于千尺深渊之上，坚固的桥身及精心设计的吊臂仍可负荷车辆在上面行驶。这样的画面虽不至于怵目惊心，倒也可堪称一绝。这座桥的建设从1929年6月5日开始到11月结束，仅用了6个月，并且在建设中没有出现人员伤亡。

8、悉尼大桥

悉尼大桥是一种单孔拱桥，曾号称世界第一单孔拱桥，是悉尼早期的代表建筑。这座大桥从1857年设计到1932年竣工，是连接港口南北两岸的重要桥梁。悉尼大桥有许多重要的意义，她是连接港口南北两岸的重要桥梁、是悉尼歌剧院明信片的完美背景、在距离水面147米的高处遥望悉尼歌剧院，这个角度绝对独一无二，也是摄取港口全景的绝佳地点。

9、查理大桥

查理桥始建于1357年，1400年竣工，横跨布拉格市伏尔塔瓦河。此桥是遵照捷克国王查理四世之命而建，因此得名查理桥，是捷克现存较大的古桥，也是连接布拉格老城、小城和布拉格城堡的交通要道。这段狭窄蜿蜒的街道聚集了许多旧城的精华，是当时加冕御道的一部分。查理桥以罗马天使桥为样板，是典型的哥特式建桥艺术与巴洛克雕塑艺术的完美结合。桥的一端入口处耸立着查理四世的全身雕像，两侧是带有巴洛克式浮雕的哥特式门楼。桥两侧石栏杆上有30座雕像，为天主教圣徒和保护神，造型有女神、武士、人面兽身和兽面人身像等。查理桥以其悠久的历史和独特的建筑艺术成为捷克较负盛名的古迹之一。

10、米洛大桥

米洛（MillauViaduct）大桥，坐落于法国南部，是法国连接巴黎到郎格多克海岸，甚至扩展与西班牙巴塞隆纳快速公路相连的A75公路计划的一部分，而米洛镇在这段路中居「瓶颈」位置，大桥跨越塔恩河（Tarn）河谷，桥下两端为拉尔札克高原和莱伟祖高原，有另一条快速公路蜿蜒其间，全长20英里，米洛大桥通车後，这段路行车时间从3小时缩短为10分钟。

与一般的桥梁建设不同，工程师们为横跨两座高原的MillauBridge想出了独特的建造方式。先将桥板和桥面部分在其它地方建好，再利用水力发动系统将两部分巨大的桥面由两面高原逐渐移动到桥墩上，最后在桥中央合拢。

中国10大最著名的世界大桥！

青岛海湾大桥

青岛海湾大桥：位于胶州湾北部又名胶州湾跨海大桥，大桥全长36.48公里，投资额近100亿元，建设规模浩大、技术含量高、质量要求严、施工工艺复杂、安全风险大，是我国建桥史上建设标准和科技含量最高的现代化特大型桥梁工程之一，为当今世界上最长的跨海大桥，也是世界第二长桥。

重庆万州长江大桥

重庆万州长江大桥：是重庆市万州区的一座跨越长江上的公路桥梁，该桥位于万州区城区上游7km处，是318国道在万州城区跨越长江的通道，也作为万州城区北岸与南岸的交通要道。大桥1994年5月开工建设，1997年6月建成通车。同时也是当时世界上跨径和规模最大的钢筋混凝土拱桥。

平潭海峡公铁两用大桥

平潭海峡公铁两用大桥：我国第一座真正意义上的公铁两用跨海大桥——平潭海峡公铁两用大桥正在加紧建设。这座大桥也因为“施工难度最大”闻名于桥梁界。

武汉鹦鹉洲长江大桥

武汉鹦鹉洲长江大桥：是武汉长江上第八座长江大桥，位于武汉长江大桥上游2.4公里，设计为三塔四跨悬索桥，双向八车道，全长3.42公里，主跨850米，是目前世界上跨度最大的三塔四跨悬索桥。于2010年8月动工兴建，2013年12月16日，大桥主跨合龙，为2014年通车奠定了基础[1] 。建成后，与武汉二七长江大桥构成二环线，远期待杨泗港长江大桥建成后，与武汉长江二桥构成新的内环线。

云南龙江特大桥

云南龙江特大桥：位于云南省西部、横断山脉南段，路桥垂直跨越龙江，大桥将采用双塔单跨钢箱梁悬索桥。桥面离江面280米，最高的索塔顶到江面470米。

港珠澳大桥

港珠澳大桥：东接香港，西连珠海、澳门世界级的桥、岛、隧一体化交通集群工程，总长近50公里，设计使用寿命120年，总投资超过1000亿元，是我国继三峡工程、青藏铁路、南水北调、西气东输、京沪高铁之后的又一重大基础设施项目，堪称“世界级工程”。

苏通大桥

苏通大桥：苏通长江大桥位于江苏省东南部，全长34.2公里，它的建设创造了1088m斜拉桥最大跨径、300.4m最高索塔、577m最长斜拉索和131根长117m、直径2.8m/2.5m最大群桩基础等四项世界第一。

杭州湾大桥

杭州湾跨海大桥：是一座横跨中国杭州湾的跨海大桥,是成千上万设计、工程学家和施工人员齐心协力、精诚合作的壮丽奇观。该桥北起浙江省嘉兴市海盐郑家埭，南至宁波市慈溪水路湾。曾保持中国世界纪录协会世界最长的跨海大桥世界纪录。

四渡河大桥

四渡河大桥：是中国湖北省恩施土家族苗族自治州境内连接宜昌市与恩施市的高速通道，为上海－重庆高速公路（国家高速G50）组成部分，也是中国国内首座山区特大悬索桥。

北盘江大桥

贵州北盘江大桥：是世界上第一座上承式推力转体式铁路钢管混凝土拱桥，桥面距江面高差达280m，桥长468.2m，主跨为236m上承式钢管混凝土推力结构，其跨度、高度、转体重量和转盘大小居世界同类型桥梁之首。2016年12月29日竣工通车。2003年荣获鲁班奖，2004年荣获詹天佑土木工程大奖。称为世界上最高的桥，高度达到565米，相当于200层楼高。

桥是建筑的集大成者，在中外建筑史上有一些独具风韵的桥梁，以下是建筑网带来的关于独具建筑特色的世界知名大桥的详细介绍。

捷克首都布拉格市是一个山清水秀的多桥之城，碧波粼粼的伏尔塔瓦河穿城而过，共有18座大桥横架在河水之上，将两岸的哥特式、巴洛克式和文艺复兴式的建筑连成一体。其中，查理桥是布拉格人在伏尔塔瓦河上修建的第一座桥梁，距今已有650 年历史。查理桥以其悠久的历史和建筑艺术成为布拉格最有名的古迹之一。

查理桥

建设历程

查理桥建设于1357年，1400年竣工，横跨布拉格市伏尔塔瓦河。此桥是遵照捷克国王查理四世之命而建，因此得名查理桥，是捷克现存较大的古桥，也是连接布拉格老城、小城和布拉格城堡的交通要道。这段狭窄蜿蜒的街道聚集了许多旧城的精华，是当时加冕御道的一部分。查理桥以罗马天使桥为样板，是典型的哥特式建桥艺术与巴洛克雕塑艺术的完美结合。桥的一端入口处耸立着查理四世的全身雕像，两侧是带有巴洛克式浮雕的哥特式门楼。桥两侧石栏杆上有30座雕像，为天主教圣徒和保护神，造型有女神、武士、人面兽身和兽面人身像等。查理桥以其悠久的历史和独特的建筑艺术成为捷克较负盛名的古迹之一。

查理桥(Charles Bridge)建于1357年，是一座14世纪最具艺术价值的石桥，查理桥就横跨在伏尔塔瓦河上，桥长520米，宽10米，有16座桥墩，大桥两端是布拉格城堡和旧城区，查理桥Charles Bridge是历代国王加冕游行的必经之路。在桥上可以观赏到艺术家的表演，还有一些手工艺创作表演，已经成为布拉格艺术的展示场所，在桥上还可以买到很多艺术品，表现查理桥的水彩画，以及身着传统捷克服装和宫廷服装的木偶。

查理桥Charles Bridge欧洲最古老最长的桥上有30尊圣者雕像，都是出自捷克17～18世纪巴洛克艺术大师的杰作，被欧洲人称为“欧洲的露天巴洛克塑像美术馆”。现在原件已经保存在博物馆内，大部分已经换成复制品，据说只要用心触摸石雕像，便会带给你一生的幸福，桥上的一尊铜像的某些部位已被游人摸得发亮。其中桥右侧的第8尊圣约翰雕像，是查理桥的守护者，围栏中间刻着一个金色十字架位置，就是当年圣约翰从桥上被扔下的地点

查理桥使用波希米亚砂岩建造。有一个传说，用来粘合石块的灰浆中加入了鸡蛋，使其更加坚固。虽然这一传说无法证实，但是在现代进行了科学实验，检验灰浆的无机和有机成分。后来，查理桥的灰浆中使用了鸡蛋得到了证实。查理桥的建造直到15世纪初才完工。为了维持桥梁，征收通行费，起初是由总会设在附近的天主教修会“红星十字架骑士”征收，后来改由老城市政当局征收（直到1815年）。

查理桥上的雕刻

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