五岔子大橋

曹雪倪

（西南科技大學土木工程與建筑學院，四川 綿陽 621002）

在我國橋梁系列中，拱橋作為一種古老的橋式以其跨越能力大、承載能力高、可用地方材料、造價經濟、養護維修費用少、造型優美等特有的技術優勢而成為建筑歷史最悠久、競爭力較強的橋梁。而五岔子大橋是一座異形拱橋，它是憑借自己獨特、新穎的外形成為了眾多游客打卡的必要地點之一。

一、莫比烏斯環

莫比烏斯環在數學上，是一個非常神奇的結構。這個結構可以用一個紙帶旋轉半圈再把兩端粘上之后輕而易舉地制作出來。而它的神奇之處有三個：（一）莫比烏斯環只存在一個面。（二）如果沿著莫比烏斯環的中間剪開，就將會形成一個比原來的莫比烏斯環空間大一倍的、具有正反兩個面的環，而不是形成兩個莫比烏斯環或兩個其它形式的環。（三）如果再沿著環0 的中間剪開，將會形成兩個與環0空間一樣的、具有正反兩個面的環，而且這兩個環是相互套在一起的，從此以后再沿著環1 和環2 以及因沿著環1 和環2 中間剪開所生成的所有環的中間剪開，都將會形成兩個與環0 空間一樣的、具有正反兩個面的環，永無止境。而且所生成的所有的環都將套在一起，永遠無法分開、永遠也不可能與其它的環不發生聯系而獨立存在。

五岔子大橋在設計中參考了“無限之環”——莫比烏斯環的概念，把在四維空間中才存在的無限形態抽象設計到三維空間當中，形成數學中“∞”，即無窮大的符號形象。“這個形象代表著成都市高新區無限的可能性和開放發展的廣闊胸懷。夜景照明上主要是突出此橋獨特的橋型之美，因此做了簡單大氣的現代化泛光照明處理，希望在錦江上勾勒出別樣的風景。”與普通的橋梁相比，造型的獨特感，是這座橋的最大亮點與特點。將一張紙條的一側旋轉180°后與另一側相連，可以形成一個沒有起點也沒有終點的“無限之環”，即“莫比烏斯環”。而將這一創意用來建造橋梁，就誕生了國內首座“莫比烏斯環”式異形拱橋——成都五岔子大橋。

二、精益求精的結構

“莫比烏斯環”這個方案當時就是征集方案中的第一名。“甲方很喜歡這個概念，但不論是施工技術，還是包括全流程的質量管控，個人覺得挑戰與難度都大。”五岔子大橋橋梁負責建筑師呂銳表示。這個項目踐行了建筑師負責制，這就意味著呂銳對后續施工的落地乃至每一個細節都要負責。而他告訴記者，建筑質量的把控不僅僅是辦公室的數據校驗，更是在工地上一天一天蹲出來的。“我還記得在實施的過程中，我和設計單位、施工方的相關負責人一起去加工廠，對于橋體的每一個鋼箱梁結構，一共4 萬多個鋼板，全部逐一進行現場核實和檢驗。”對于其他橋上的建材，大家也是精益求精，優中選優。比如說，以最簡單的鋪地為例，當時設計團隊選擇了三種彩色瀝青的對比方案，放到施工單位食堂門口進行了為期6 個月的實測，最終是優中選優，確定了使用那款瀝青。而欄桿和雨棚等景觀細節，也是在現場經過了一次又一次的修改；燈光方案也是一遍又一遍地改，直到效果達標為止。

三、和諧統一的造型

五岔子大橋最直觀的形象就是那無窮大符號“∞”，和這個符號一樣，五岔子大橋的上下兩緣從成都高新區的錦江的一側延伸，在距離水面的最高處交會，又再次分散抵達對岸，遠遠望去，就宛如龍蛇騰躍。而這座異形大橋逶迤蜿蜒的訣竅，就在于4000 塊截面、弧度、重量與形狀各異的鋼板。據來自中國五冶的大橋技術負責人王璞介紹，五岔子大橋的每一段鋼箱拱均為空間異形曲面結構，每一塊弧形封板鋼板的厚度僅僅是6 毫米，加工的精度都控制在1 毫米以內。在五冶鋼構的西河基地，大橋的每一塊原始鋼板都根據電腦建模和圖紙深化出來的“立柱群”支撐，讓立柱的高差與設計弧度完美匹配。

五岔子大橋在設計之初就極力“苛求”光影與造型的和諧統一。而要在夜間照明中“流光溢彩”，項目團隊的施工和焊接工藝就必須要再創新高。項目團隊為了規避橋梁建設中所常見的焊縫和粗糙磨痕，中國五冶項目施工團隊創新性提出“三重打磨”工藝，并且針對灘涂安裝的局限性，發明了大異型構件安裝組合式支撐體系及使用方法——提前建立空間坐標系進行精準的測量，再以累積連續預拼裝與計算機輔助預拼裝相結合，這就極大地提高了吊裝精度和拼接效果。同時，項目團隊還使用了0.8毫米的細焊絲進行焊接，既減少熱輸入，又提升焊接精度。在精細化的“無痕”施工下，五岔子橋立于錦江之上，遠近高低都各有風情。作為非常重要工序的焊接，在五岔子大橋上也是采用與眾不同的方式——它的焊接作業并非在鋼箱梁之外開展，而是在它的里面完成。這就意味著在現場從事焊接工作的工人們，都必須要承受住50℃以上的高溫與悶熱地工作環境，直至完成兩片鋼箱梁之間的焊接。

四、結語

在我國拱橋的發展中，中國拱橋已經從石拱橋慢慢發展出了許多其他類型的橋，而且形狀也非常的多樣化。那么五岔子大橋的出現無疑是打破了過去的常用思維，開辟出了新的藝術形式，并且在技術的施工上也有了很大的提升與改善。莫比烏斯環的外形、1 毫米精度且形狀各異的鋼板、三重打磨的工藝、大異型構件安裝組合式支撐體系、內部焊接的鋼箱，都是五岔子大橋的絕妙之處。