瑞典城市橋梁建設印象

穆祥純

（北京市市政工程設計研究總院，北京市 100082）

橋梁結構

瑞典城市橋梁建設印象

穆祥純

（北京市市政工程設計研究總院，北京市 100082）

系統地介紹了北歐國家瑞典的城市橋梁建設。在對斯德哥爾摩、哥德堡和馬爾默等城市橋梁建設進行考察的基礎上，闡述了對瑞典城市橋梁建設的總體印象、特點和相關啟示，為國內同行們提供有借鑒意義的資料，以期促進我國城市橋梁建設的健康發展。

考察；瑞典；城市橋梁；橋梁建設

0 引言

為了學習和借鑒北歐國家瑞典在城市橋梁建設的相關情況和成熟經驗，筆者前些年曾赴瑞典，對斯德哥爾摩、哥德堡和馬爾默等城市進行專題城市橋梁建設考察，并與瑞典的同行們進行交流，了解了瑞典在城市橋梁設計、建設和管理方面的相關情況，對其城市橋梁建設的總體印象有了全面的了解。

瑞典王國位于北歐斯堪的納維亞半島的東南部，面積約45萬km2，是北歐最大的國家。瑞典人口總量為948.7萬，是歐洲人口密度最小的國家。人口主要集中在以斯德哥爾摩、哥德堡和馬爾默三大城市為中心的地區，海岸線長7 624 km，從1397年起是受丹麥控制的卡爾馬聯盟成員，1523年重獲獨立，在兩次世界大戰中都宣布中立，因此其城市未受到戰爭的毀壞。

瑞典的首都斯德哥爾摩是其第一大城市，位于瑞典的東海岸，瀕臨波羅的海，梅拉倫湖入海處，風景秀麗，是著名的旅游勝地，面積為142.5 km2，其人口65萬，包括郊區154萬（1982年），是一座聞名的現代化城市。其城市建筑物排列整齊，有寬敞的林蔭道和許多公園，其市區分布在14座島嶼和一個半島上，市內的水道縱橫，70余座橋梁將這些島嶼聯為一體，因此享有“北方威尼斯”的美譽。正是這些橋梁像一顆顆璀璨明珠鑲嵌在瑞典首都的各個角落。

1 瑞典古老的城市橋梁

到瑞典的首都斯德哥爾摩旅游，見到最多的是橋，而最容易忽視的也是橋。該市有七十余座不同的橋梁，將14個島嶼連為一體，也將14個島嶼上的186萬人連成一個整體。斯德哥爾摩的橋是這座城市的象征，向世界人民展示它的與眾不同。

在考察中筆者發現，斯德哥爾摩、哥德堡和馬爾默都保留著許多古老的城市橋梁。這些橋梁結構功能性強，造型簡單，反映著北歐人樸實的思想和實用的建造理念。下面通過對幾座古老的城市橋梁實例剖析，讓我們了解一下瑞典人在設計和建造上的特點。

圖1和圖2為斯德哥爾摩的兩座石拱橋，第一座為三孔石拱橋，第二座為雙孔石拱橋。雖然這兩座橋梁的單跨跨徑只有12 m，但其在建造手法上卻很有特點：一是主拱圈采用傳統的圓弧拱，拱上建筑亦采用塊石砌筑,體現了就地取材和堅固耐用的原則。北歐很多古老的房屋都采用磚石結構，這座古石橋與周圍的古老建筑互為呼應。二是橋面比較寬闊，有利于通行車輛和行人，也體現了其建造者的超前理念。三是橋位處于河道的交叉處，其一側橋臺的擋墻為一字型，另一側橋臺隨著河道的彎曲而建造，十分實用和富于變化。四是橋上的欄板典雅、大方，也很協調和經濟。

圖3為斯德哥爾摩伊瓦洛河上一座三孔連續剛架（鋼曲線粱）跨河橋梁，該橋的跨徑布置為8 m+16 m+8 m。這座建于20世紀50年代的橋梁，其上部結構為變截面的鋼曲線梁。為增加橋梁的美觀，在曲線梁的中墩支點附近預留了裝飾圖案，下部的雙排墩柱與上部的曲線梁采取固接方式，曲線梁的端部支點與橋臺采取簡支連接。這座橋梁的跨徑雖然不大，但在橋梁設計和施工中，大膽地在鋼曲線梁上預留裝飾花飾，同時鋼欄桿與鋼曲線梁焊接在一起，既增加了橋梁的整體剛度，也使得整個橋體美觀、大方，同時該橋在橋梁安全性和耐久性方面也是十分成功的。

圖1 斯德哥爾摩古橋之一

圖2 斯德哥爾摩古橋之二

圖3斯德哥爾摩某三孔鋼曲線梁跨河橋梁

圖4 為斯德哥爾摩伊瓦洛河上一座雙孔剛架的跨河橋梁。這座建于20世紀60年代的橋梁，其最主要的特點是在兩跨連續鋼直線梁的中墩支點，通過加腋鋼桁架，使橋體形成剛架結構，并與下部的墩柱固接。雖然這是一座簡單的跨河橋梁，但其特點仍是顯而易見的：一是其橋梁結構處理較簡潔，但很實用，既發揮了連續鋼梁的受力優勢，又通過簡單的連接，形成剛架結構，使上下部結構有機聯系在一起，在橋梁的強度上和剛度上都發揮了很好的作用；二是其混凝土材料的矩形中墩，滿足了河水沖刷和橋梁結構的耐久性要求；三是在橋梁美學上，整個橋體在與周圍環境的融入方面，亦是一個很好的范例。

圖4 斯德哥爾摩某三孔鋼架跨河橋梁

圖5 為斯德哥爾摩某單孔桁架拱跨河橋梁。這座建于20世紀50年代的橋梁，其跨徑為15 m，拱體結構為鋼材，其橋體外型輕巧、美觀；其橋臺側墻為裝飾石材，能與周圍古老的建筑融為一體；其通透式的欄桿與鋼桁架梁焊接在一起，既滿足過橋行人的安全要求，同時也彰顯北歐人實用、簡約的理念。

圖5斯德哥爾摩某單孔桁架拱跨河橋梁

圖6 為奧斯塔大橋。該橋位于首都斯德哥爾摩的南部，是跨越奧斯塔島（So¨dermalm）和奧斯塔灣（A。rstaviken）的一座鐵路拱橋。該橋于1929年建成，全長753 m，除主跨采用中承式鋼桁架拱外，其余多為鋼筋混凝土連續拱，另外還有一孔梁可垂直升降開啟，便于水上通航。這座橋齡為八十多年的大橋，至今運行狀態良好。

圖6斯德哥爾摩的奧斯塔大橋

圖7 為海德堡的卡·鐵歐德橋(Karl-Theodor-Brucke)。這座橋梁當地人稱作老橋，也是一座10孔石拱橋。拱橋跨度為12 m，其拱圈為圓弧線，橋梁全長150 m。該橋始建于公元1869年，已有二百多年的歷史。這座橋梁作為內卡河上的交通要道，是人們進出海德堡的必經之路，也是海德堡跨越內卡河的第一座石橋。據說，當時的皇帝侯卡爾·提奧多于1786年下令修建這座石橋，歷經兩年多才建成。如今人們從內卡河的左岸通過堅實的入口走到橋上，橋頭有兩座圓塔，護衛在此護衛著此城的入口，這座古橋也早已成為當地著名的景觀。

圖7 海德堡的卡·鐵歐德石拱橋

2 瑞典的大跨徑橋梁

2.1 厄勒海峽大橋

圖8和圖9為厄勒海峽大橋，系連接瑞典第三大城市馬爾默和丹麥的哥本哈根的重要通道。大橋于1995年動工，2000年5月完工。該大橋全長16 km，是當時世界上已建成的承重量最大的斜拉索橋。

大橋由三部分組成，其中8 km橋梁、4 km人工島上公路,4 km海底隧道。它所連接的丹麥東部地區和瑞典南部地區將成為北歐及波羅的海地區國際性都市群最密集、經濟最活躍、文化交流最頻繁的地區。這一海上走廊的建成，將歐洲大陸的中部和北歐的斯堪的納維亞半島連成一體，從而把整個歐洲連接起來。這座大橋的東橋建有200 m高的中央橋墩和57 m高的船舶通過空間，保證過往海峽的船只從橋底順利通過。西側海底隧道長4 050 m，寬38.8 m，高8.6 m，位于海底10 m以下，由5條管道組成，他們分別是兩條火車道、兩條雙車道公路和一條疏散通道，是目前世界上最寬敞的海底隧道。

值得一提的是大橋的主跨是當時世界上最長的斜拉橋，有490 m，而橋塔高204 m，大橋則全長7 845 m，系瑞典和丹麥大陸距離的一半，總重8.2萬t,而其余的距離則位處在Peberholm(Pepper islet)這個人工島上，有4 055 m長。該島上有建成一座隧道，長4 050 m，其中3 510 m在海底下，而兩端則各有270 m的引道。在島上，兩條鐵路線位于行車路的下方。大橋橋面和水平面間有一段高57 m的空間供船只航行，絕大多數的船只往來都使用杜洛格敦海峽（Drogden），即是隧道所在的地方。整條大橋的設計由奧雅納事務所（Arup）設計。這座聞名于世的跨海大橋，曾被評為全球第十大橋。

圖8 厄勒海峽大橋照片1

2.2 第二座厄勒海峽大橋

2013年瑞典政府和丹麥政府達成一項重要協議——計劃籌建第二座厄勒海峽大橋,并充分論證了在瑞典赫爾辛堡和丹麥赫爾辛格之間興建第二座大橋的必要性和可行性。雙方將成立一個實施的工作組來執行這項建橋的合作計劃。

根據規劃草案,新跨海大橋的總長將只有4 km，大橋的初步設計方案為雙塔斜拉橋方案，因此修建新大橋在工程的難度上要比第一座厄勒海峽大橋小很多。現在的厄勒海峽大橋是連接丹麥首都哥本哈根和瑞典第三大城市馬爾默的一條交通主線。大橋全長16 km,是目前世界上承重量最大的斜拉索大橋之一。厄勒海峽大橋的建成將瑞典和其他斯堪的納維亞地區與歐洲大陸的陸路交通連接起來，成為北歐通往歐亞大陸的交通樞紐。

瑞典方面提出了修建第二座厄勒海峽大橋的構想，并表示第二座厄勒海峽大橋將會在未來證明它的價值。瑞典方面提出,他們愿意承擔對于興建第二座厄勒海峽大橋可行性調研活動的全部費用。這座跨海大橋預計2017年動工興建。圖10為第二座厄勒海峽大橋方案。

圖10 第二座厄勒海峽大橋方案

3 其他城市橋梁

在考察期間，筆者還關注了瑞典的其他城市橋梁建設。他們在城市立交橋梁的設計上首先滿足文物（古跡）的保護要求，然后才是交通功能的要求。城市橋梁有的是鋼結構，也有的是預應力結構或混合結構（主梁為預應力結構，橋面板為鋼結構）。不僅其主體結構滿足結構受力要求，其橋梁附屬設施也齊全，如橋端接縫十分平整（大都為疏齒型接縫和毛勒縫），均無顛跛感。橋面排水設施也十分完備，設有完善的導水系統。不少新建的橋梁，其主梁與橋墩采用固結設計，大大增強了橋梁的安全性和耐久性。

圖11為首都斯德哥爾摩的一座城市跨線橋梁，建于20世紀70年代。該橋為上下行的兩座多孔（共8跨，每跨跨度15 m）連續的等截面鋼板梁結構，下部墩柱為圓形雙柱鋼柱墩。這座橋梁的特點：一是橋梁結構簡單、實用，滿足橋梁的安全性、經濟性和耐久性的要求；二是總體橋型通透、橋下空間可得到充分的利用；三是均為工廠預制現場安裝，滿足城市橋梁施工的快速施工、文明施工和經濟合理的要求;四是充分體現了北歐人的建橋理念。

圖11斯德哥爾摩一座城市跨線橋梁

圖12 為斯德哥爾摩的城市中心廣場的一座跨線橋梁。這座建于20世紀60年代的城市橋梁，系一座點支承、現澆、鋼筋混凝土異型無梁板橋結構，下部結構為不規則分布的圓形墩柱。其最大亮點是采用鋼筋混凝土異型無梁板橋結構，其特點為：上部結構為任意不規則平面形狀的體板，下部墩柱可為任意位置且直接支承于板體上的橋梁，既經濟合理，又具有外形美觀、結構合理和施工快捷、方便的優點。

圖12瑞典首都城市中心廣場跨線橋梁

圖13 為斯德哥爾摩跨越伊瓦洛河的一座跨河橋梁。該橋建于20世紀60年代，主跨（跨河）為四孔等截面預應力連續梁，為減少墩柱的尺寸，增加橋梁的剛度，其主梁中墩支點與下部墩柱采用剛性連接。由于該橋位于重要的通航航道上，其橋墩設置了可靠的防撞設施。同時，為滿足中孔的通航要求和減少兩邊孔的高度（非通航孔），減少工程量，其橋梁在豎向設計上呈豎曲線形狀。總體看上去，呈現了簡潔、大方、實用和優美的特點。

圖13瑞典首都跨越伊瓦洛河的一座跨河橋梁

圖14 為瑞典某高速公路上的一座跨線立交橋梁。該橋建于20世紀60年代，為上承式預應力混凝土系桿拱橋，跨徑為28 m。這座橋梁的特點有：一是橋梁采用上承式系桿拱橋，且只設置了兩個系桿，總體橋形顯得簡潔、明快，且滿足結構受力要求；二是其拱鉸嵌于堅硬的巖石上，設計得經濟合理，且滿足橋梁變形的要求；三是橋梁采用工廠化預制，現場安裝，符合現代文明施工和快速的要求；四是該橋外形十分簡潔，無過多的裝飾，體現了北歐的特色。

圖14瑞典某高速公路上的上承式系桿拱橋

圖15 為瑞典某高速公路上的一座跨越山谷的多孔高墩拱橋。這座建于20世紀60年代的橋梁，系一座13跨的鋼筋混凝土多孔高墩拱橋，跨徑布置為16 m×6+30 m+16 m×6=222 m。該大橋呈現以下特點：一是在崇山峻嶺中修建的這座大型高墩拱橋，充分證明了當時瑞典的綜合經濟實力和建橋水平；二是其橋墩和邊墩鑲嵌于堅實的巖層上，充分利用了當地的自然環境和地址條件，在設計和施工上十分合理；三是從整體橋形上看，主孔和副孔布置比較大氣，其線條流暢，在橋梁美學上堪稱佳作；四是在橋梁安全性和耐久性方面，經50年的運行考驗，至今仍保持著良好的狀態，也給人們帶來許多啟示。

圖15 瑞典跨越山谷的多孔高墩拱橋

瑞典有一座著名的拱橋,1961年建成的阿斯克勒峽灣(Asker Fjord)大橋。這座跨越海灣的大橋其拱肋和拱上立柱均采用管形截面，拱肋為工廠焊接的直徑3.8 m圓管,在工地鉚接而成，拱上立柱為0.32～0.75 m的無縫鋼管。因橋址處于海灣口，風速高達150 km/h，采用管狀結構可減少風荷載。橋寬為9 m，為保證結構的橫向穩定,曾進行了風洞模型試驗以確定合理的風荷載。兩端的引橋橋墩均采用鋼筋混凝土管柱結構，以求全橋協調統一，頗為美觀。可惜該橋已于1980年1月18日凌晨，在霧中被貨輪撞毀。

4 瑞典城市人行橋梁

圖16系瑞典的Skyttelbron人行橋梁。該橋是一個集自行車和人行道為一體的橋梁，它跨越了隆德中央車站的鐵路。這座通過競標確定的設計方案，有三大創新：一是在顏色的設計上，該地區的周圍環境中基本都是灰色和綠色，大部分地方都給人陰影或灰暗的視覺感受，所以設計師們將大橋涂刷一層顯眼的顏色，為該區增加強烈的視覺沖擊體驗。二是結構上采取簡單的設計。設計師們希望整個橋梁以非常簡單的形式呈現給大家，在選材時盡量縮減材料的種類，即彩色玻璃、混凝土制品和兩種不同顏色的鈦鋅。三是在樓梯設置上將步道設計得比較寬闊。這座呈現現代流派的人行橋梁好評如潮，并獲得了世界建筑設計的最高獎項，也為傳統與現代設計思想有機結合做出了有益的探索。

圖16 Skyttelbron人行橋

圖17 rstaviken灣新穎的rsta人行天橋

圖18系瑞典的瑟爾沃斯堡人行橋，也是瑞典最長的人行橋梁。這座橋梁建于2010年，為多跨連續鋼板梁結構。總長為756 m。其特點有四：一是橋梁的外形采用了豎曲線設計，橋梁顯得十分輕盈，已成為當地不容錯過的地標建筑。二是瑞典照明設計公司以LED燈由下往上照亮整座橋，使橋充滿華麗時尚感，通過不同顏色的燈光變化，微妙且令人震撼，并設有有遮光板的保護，不用擔心燈光過亮影響周圍的自然景觀。三是橋面下設置了熱空氣對流系統，用來加熱橋面，防止積雪結冰。四是扶手內置的LED指示燈也為路人進行引導，為行人提供安全的防護措施。

圖18 瑞典瑟爾沃斯堡人行橋照片

5 感悟與啟示

（1）瑞典建造的傳統石拱橋，體現了就地取材和堅固耐用的原則，許多古老的石拱橋與周圍的古老建筑相呼應和融合，在橋形設計上十分實用且富于變化，而且其不同拱橋上的欄板展現出典雅、大方，十分協調和經濟，這都反映了北歐人的思想和理念。

（2）從三孔鋼曲線連續剛架跨河橋梁的建造上，可看到：瑞典人為增加橋梁的美觀，在曲線梁的支點預留了裝飾圖案；為了增加橋梁的剛度，其在下部的雙排墩柱與上部的曲線梁采取固接方式；將曲線梁的端部與橋臺采取簡支連接；為了增加橋梁的整體剛度，將鋼欄桿與鋼曲線梁焊接在一起，也使得整個橋體美觀、大方。這些充分說明其在橋梁安全性和耐久性方面的深入思考。

（3）在一座普通兩跨連梁的設計和建造上，將兩跨連續鋼直線梁的中墩支點，通過加腋鋼桁架，使橋體形成剛架結構，并與下部的墩柱固接，展現出橋梁的結構處理簡潔、實用，既發揮了連續鋼梁的受力優勢，又通過簡單的連接，形成剛架結構，使上下部結構有機聯系在一起，在橋梁的強度上和剛度上都發揮了很好的作用。

（4）厄勒海峽大橋曾被評為全球第十大橋。瑞典不僅建造了北歐第一橋——厄勒海峽大橋，而且正籌建第二厄勒海峽大橋，這是瑞典國家綜合實力的體現。在新的大橋建設中將會運用最新的科研成果，給世人帶來新的驚喜和期待。

（5）從瑞典近期設計和建造的三座不同橋形和特色的人行橋梁可看出，橋梁建造師們不僅秉承北歐人簡約、實用、經濟和耐久的理念，而且適應新的發展趨勢，吸收先進的思想，在橋梁建設上不僅繁榮橋梁創作，而且在實施低炭、環保理念的實踐上也做出了積極的探索，并取得巨大的成就，這些也是值得我們學習和借鑒的。

（6）橋梁是人類溝通和出行的通道，而藝術和技術是緊密相關的，科學技術本身也是美的因素之一。以上介紹的瑞典城市橋梁所反映的結構特征及橋梁建筑美提示人們，橋梁要有美的形態與內涵，要遵循內容和形式的高度統一，才能顯示出不朽的生命力。

（7）橋梁造型藝術積聚著濃厚的民族文化內涵，蘊藏著不同國家、不同民族的審美理念、聰明才智和精湛技藝，應成為人類文明交流的紐帶，因此我們應從瑞典古老精美的橋型設計和現代橋梁建設上汲取有益的營養成分，創新我國的橋梁設計。

[1]（英）馬修.韋爾斯.世界著名橋梁設計[M].張慧,黎楠,譯.北京：中國建筑工業出版社,2003.

[2]李世華,羅桂連.橋梁工程[M].北京：中國建筑工業出版社,2007.

[3]徐風云,陳德榮.橋梁審美原理[M].北京：人民交通出版社,2007.

[4]萬明坤,程慶國.橋梁漫筆[M].北京：中國鐵道出版社,1997.

[5]穆祥純.考察西歐國家城市建設的若干啟示 [J].北京：特種結構，2004，21（1）.

[6]穆祥純.基于創新理念的城市橋梁及市政建設[M].北京：人民交通出版社，2012.

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1009-7716（2016）05-0060-06

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.05.017

2014-11-06

穆祥純（1955-），男，北京市人，教授級高級工程師，享受國務院政府特殊津貼，長期從事橋梁設計、城市交通研究及技術管理工作。