橋樑加強了城市各個地區之間的聯通性，是城市公共基礎設施的重要組成部分。最近,在愛爾蘭約克郡一座行人及自行車橋竣工了。這座人行橋融合了工程師的智慧、優良的設計解決方案和出色的工程管理哲學，同時也是這座城市的一道靚麗風景線。這座橋就是瑪麗·埃爾莫斯橋（Mary Elmes）。
兼具美觀與功能性的難題
在西班牙內戰和第二次世界大戰期間，有一位瑪麗·埃爾莫斯女士被尊稱為愛爾蘭的奧斯卡·辛德勒，她拯救了200多名猶太兒童，使他們免受納粹分子的屠戮。為了紀念這位英雄母親，愛爾蘭大橋管理部門決定以她的名字命名這座人行橋。同時，這座人行橋的落成，讓這座美麗城市變得更加暢通和可持續。
但是，如何在繁華的鬧市區設計並建造一座既美觀又兼具功能性的橋樑？這是擺在工程師們面前的一個大問題。
工程師們在思考設計方案時所面臨的最大挑戰，是如何兼顧這個城市的特點和緊張的施工工期。這座橋的橋身修長，66米長的鋼扁拱與周圍環境完美融合，交相輝映。在這個重要公共基礎設施工程的設計中，奧雅納工程顧問公司擔任橋樑的主設計方，主要提供橋樑、岩土、交通、機電工程、環境和成本等方面的諮詢服務。
瑪麗·埃爾莫斯橋加強了城市與人們的聯繫——設計師在中心梁兩側的跨中位置採用木質長椅創造了一個自然的約會、交流地點，人們可以在這個加寬的區域歇息交流。這座多用途的橋樑並沒有把自行車道和人行道分離，這就要求騎自行車的人要慢下來，行人也要更加注意。
全流程、全方位的諮詢服務
瑪麗·埃爾莫斯橋作為重塑更加可持續和通勤友好型城市的重要組成部分，將和奧雅納主持設計的其他幾個項目結合，形成統一風格。這些項目包括約克郡市中心外遷戰略和約克郡環線工程。
這個重要的城市基礎設施項目由愛爾蘭國家交通局和歐洲區域發展基金會（ERDF）共同出資建設。雖然交付的工期非常緊迫，但是項目顧問公司還是準確無誤地完成了所有的法律文件的審批手續。
奧雅納的環境和規劃顧問們對整個項目提供全流程、全方位的諮詢服務。水利工程師還就該項目製作了一個完整的三維洪水模型，結果證明這座橋不會對河流的水流容量產生負面影響。
數字化合作和完美對接
和威爾金斯·艾爾建築公司（Wilkinson Eyre）的緊密合作，促使了工程師把這座獨特的城市橋樑概念轉化為現實。整個設計工作的核心，突顯了建築視覺。為了將鋼材用量最小化、設計出最佳的橋樑模型，工程師運用建模技術對橋樑的幾何形狀進行優化。橋樑主體結構採用優質漆鋼結構鋼，欄杆採用拋光不鏽鋼，加強了李河（River Lee）視野的連貫性。
工程師使用GSA軟體評估了橋樑的動力學性能，包括行人步行數量和風振。這些數據被用於優化橋面板鋼板厚度。同時，為了確保橋樑在吊裝過程中的兩端撓曲形變能夠在35毫米公差範圍內，工程師還對整個施工階段進行了建模。
為了確保整個項目的完美對接和全方位合作，橋樑的設計使用了Dynamo和Revit兩款軟體的組合參數化生成了一個3D模型，並允許對設計方案進行虛擬的設計審查。同時，為了確保橋樑結構符合設計的幾何形態和公差要求，最終的設計模型將和生產承包商共享。
橋樑兩側的照明設計不僅展現了該橋修長的拱形結構，下橋面管狀照明燈光以及嵌入扶手的節能LED燈柱，也照亮了整個主梁和橋面。為了確保橋面的亮化水平，並且使燈光隨環境光和日光的季節變化做出及時響應、自動調節亮度，整個照明系統由安裝在調光板上的帶有天文時鐘的環境傳感器控制。
在橋樑照明燈光的交相輝映下，瑪麗·埃爾莫斯橋為這座城市增添了一個兼具功能性和美觀性的新景點。
可實施性必不可少
確定整個施工的流程是概念設計的重要內容。由於這座橋在吊裝到施工現場之前必須涉水經過兩座既有橋樑，因此在設計時要考慮到其可施工性和駁船馱運能力。這座橋是由位於卡洛的湯普森公司（Thompsons）在工地外分9個部分進行製造，然後運輸至多伊爾公司（Doyle）位於科布的造船廠進行拼裝。
半橢圓形拱橋結構由一艘定製的駁船進行河上運輸。為了保持橋體與現有橋樑和河床的最大間距，橋的兩端還需要浸入水中，直到運達施工地點。
預製的橋體如何運輸到河道進行拼裝是整個施工流程里的關鍵因素。2019年 5月，東約克郡吊車租賃公司使用一台吊裝能力500噸和一台吊裝能力750噸的起重機，把這個令人印象深刻的「大傢伙」吊裝到一艘大型駁船上。這台大型駁船將溯流而上運至橋樑安置點，然後通過同樣的起重機和另外一台吊裝能力為160噸的串聯起重機，將梁體放置在李河北部河道上進行拼裝。
瑪麗·埃爾莫斯單跨人行橋是李河上架起的第31座橋樑。大橋最典型的特點是中部逐漸浮現在橋面上部的「脊骨梁」，清晰地把道路分開。橋上的網格欄杆可以讓往來的行人在不受阻礙的情況下欣賞李河的美景和城市景觀。同時，這座橋與哈利街(Harley Street)的風格保持一致，不僅與周圍環境相得益彰，而且也改善了市中心與維多利亞區(Victorian Quarter)之間的交通。自大橋開通以來，美麗風景和瑪麗·埃爾梅斯橋就成了一個吸引當地人和外來遊客的約會勝地。
本文刊載 /《橋隧產業資訊》雜誌 2019年 10月刊 總第38期
作者 / 羅伯特·瑞恩
作者單位 / 奧雅納工程顧問公司橋樑及土木工程結構部合伙人