融合智慧和哲学的解决方案

桥梁加强了城市各个地区之间的联通性，是城市公共基础设施的重要组成部分。最近,在爱尔兰约克郡一座行人及自行车桥竣工了。这座人行桥融合了工程师的智慧、优良的设计解决方案和出色的工程管理哲学，同时也是这座城市的一道靓丽风景线。这座桥就是玛丽·埃尔莫斯桥（Mary Elmes）。

兼具美观与功能性的难题

在西班牙内战和第二次世界大战期间，有一位玛丽·埃尔莫斯女士被尊称为爱尔兰的奥斯卡·辛德勒，她拯救了200多名犹太儿童，使他们免受纳粹分子的屠戮。为了纪念这位英雄母亲，爱尔兰大桥管理部门决定以她的名字命名这座人行桥。同时，这座人行桥的落成，让这座美丽城市变得更加畅通和可持续。

但是，如何在繁华的闹市区设计并建造一座既美观又兼具功能性的桥梁？这是摆在工程师们面前的一个大问题。

工程师们在思考设计方案时所面临的最大挑战，是如何兼顾这个城市的特点和紧张的施工工期。这座桥的桥身修长，66米长的钢扁拱与周围环境完美融合，交相辉映。在这个重要公共基础设施工程的设计中，奥雅纳工程顾问公司担任桥梁的主设计方，主要提供桥梁、岩土、交通、机电工程、环境和成本等方面的咨询服务。

玛丽·埃尔莫斯桥加强了城市与人们的联系——设计师在中心梁两侧的跨中位置采用木质长椅创造了一个自然的约会、交流地点，人们可以在这个加宽的区域歇息交流。这座多用途的桥梁并没有把自行车道和人行道分离，这就要求骑自行车的人要慢下来，行人也要更加注意。

全流程、全方位的咨询服务

玛丽·埃尔莫斯桥作为重塑更加可持续和通勤友好型城市的重要组成部分，将和奥雅纳主持设计的其他几个项目结合，形成统一风格。这些项目包括约克郡市中心外迁战略和约克郡环线工程。

这个重要的城市基础设施项目由爱尔兰国家交通局和欧洲区域发展基金会（ERDF）共同出资建设。虽然交付的工期非常紧迫，但是项目顾问公司还是准确无误地完成了所有的法律文件的审批手续。

奥雅纳的环境和规划顾问们对整个项目提供全流程、全方位的咨询服务。水利工程师还就该项目制作了一个完整的三维洪水模型，结果证明这座桥不会对河流的水流容量产生负面影响。

数字化合作和完美对接

和威尔金斯·艾尔建筑公司（Wilkinson Eyre）的紧密合作，促使了工程师把这座独特的城市桥梁概念转化为现实。整个设计工作的核心，突显了建筑视觉。为了将钢材用量最小化、设计出最佳的桥梁模型，工程师运用建模技术对桥梁的几何形状进行优化。桥梁主体结构采用优质漆钢结构钢，栏杆采用抛光不锈钢，加强了李河（River Lee）视野的连贯性。

工程师使用GSA软件评估了桥梁的动力学性能，包括行人步行数量和风振。这些数据被用于优化桥面板钢板厚度。同时，为了确保桥梁在吊装过程中的两端挠曲形变能够在35毫米公差范围内，工程师还对整个施工阶段进行了建模。

为了确保整个项目的完美对接和全方位合作，桥梁的设计使用了Dynamo和Revit两款软件的组合参数化生成了一个3D模型，并允许对设计方案进行虚拟的设计审查。同时，为了确保桥梁结构符合设计的几何形态和公差要求，最终的设计模型将和生产承包商共享。

桥梁两侧的照明设计不仅展现了该桥修长的拱形结构，下桥面管状照明灯光以及嵌入扶手的节能LED灯柱，也照亮了整个主梁和桥面。为了确保桥面的亮化水平，并且使灯光随环境光和日光的季节变化做出及时响应、自动调节亮度，整个照明系统由安装在调光板上的带有天文时钟的环境传感器控制。

在桥梁照明灯光的交相辉映下，玛丽·埃尔莫斯桥为这座城市增添了一个兼具功能性和美观性的新景点。

可实施性必不可少

确定整个施工的流程是概念设计的重要内容。由于这座桥在吊装到施工现场之前必须涉水经过两座既有桥梁，因此在设计时要考虑到其可施工性和驳船驮运能力。这座桥是由位于卡洛的汤普森公司（Thompsons）在工地外分9个部分进行制造，然后运输至多伊尔公司（Doyle）位于科布的造船厂进行拼装。

半椭圆形拱桥结构由一艘定制的驳船进行河上运输。为了保持桥体与现有桥梁和河床的最大间距，桥的两端还需要浸入水中，直到运达施工地点。

预制的桥体如何运输到河道进行拼装是整个施工流程里的关键因素。2019年 5月，东约克郡吊车租赁公司使用一台吊装能力500吨和一台吊装能力750吨的起重机，把这个令人印象深刻的“大家伙”吊装到一艘大型驳船上。这台大型驳船将溯流而上运至桥梁安置点，然后通过同样的起重机和另外一台吊装能力为160吨的串联起重机，将梁体放置在李河北部河道上进行拼装。

玛丽·埃尔莫斯单跨人行桥是李河上架起的第31座桥梁。大桥最典型的特点是中部逐渐浮现在桥面上部的“脊骨梁”，清晰地把道路分开。桥上的网格栏杆可以让往来的行人在不受阻碍的情况下欣赏李河的美景和城市景观。同时，这座桥与哈利街(Harley Street)的风格保持一致，不仅与周围环境相得益彰，而且也改善了市中心与维多利亚区(Victorian Quarter)之间的交通。自大桥开通以来，美丽风景和玛丽·埃尔梅斯桥就成了一个吸引当地人和外来游客的约会胜地。

本文刊载 /《桥隧产业资讯》杂志 2019年 10月刊 总第38期

作者 / 罗伯特·瑞恩

作者单位 / 奥雅纳工程顾问公司桥梁及土木工程结构部合伙人