布鲁克林大桥

发布时间:2013-05-10 10:27:27   来源:文档文库   
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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7个划时代的建筑工程奇迹之一。在这座大桥庆祝百年华诞时,美国曾发行1枚20美分面值的邮票来纪念,展现了大桥的雄姿和风采。美国近代诗人哈特·克雷恩还专门为它写过一首长诗,诗名就叫《桥》。

基本信息

建筑师:约翰·奥古斯都·罗布林(John Augustus Roebling)

位置: 美国纽约布鲁克林区

时间:公元1869年至1883年

建筑类型:吊桥

总长度:5989英尺(1825米)

最大宽度:85英尺(26米)

离水面距离:135英尺(41米)

建筑材料:钢索、石桥墩[1]

建筑人员

桥梁的设计师是约翰·罗布林,他带着在德国学到的桥梁技术来到美国创业1869年,他的建造布鲁克林大桥的计划力排众议,得到了批准,而他自己却在一次河边勘察时因事故去世。他的32岁的儿子随即被任命为建桥总工程师,但因采用气压沉箱法建桥墩,患了沉箱病,只能靠他的妻子艾米莉到工地指挥。从1869年开工,到1883年竣工,前后长达14年,投入了2500万美元的资金,而此桥的工程期间中,除了约翰·A·罗夫林以外,还有20名建筑工人丧命(桥塔上面的标志板是为了悼念他们而附设的),终于建成了这一座世界桥梁史上的丰碑。建成时,桥墩高达87米,是当时纽约最高建筑物之一。布鲁克林大桥启用后,它已成为纽约市天际线不可或缺的一部分,在1964年成为了美国国家历史地标。[1]

建造

19世纪中叶,纽约是当时世上成长最快的城市,有人计划搭建有史以来最长的桥,联结曼哈顿与布鲁克林。

最初提议建造纽约布鲁克林大桥的,是一位德国移民约翰·罗布林。他曾经是黑格尔的学生,后来成为建筑师。约翰·罗布林为建造大桥呼吁了15年,按照他的设计,布鲁克林大桥全长1600米,是当时世界上最长的桥梁,也是全世界第一座斜拉式钢索吊桥。计划建造周期14年。

1869年,布鲁克林大桥动工前不久,约翰·罗布林患破伤风,他顽固地拒绝医生治疗,离开了人世。建桥工作落到他32岁的儿子华盛顿·罗布林身上,他担任了总工程师。

华盛顿·罗布林从造桥一开始便坚持亲临现场,但是,桥桩的水下施工使得华盛顿换上严重的“潜水员病”。两个桥桩都建完的时候,华盛顿的病情已相当严重,全身瘫痪,无法亲自到达工地现场。此后的华盛顿也许是建筑史上最奇特的人,他每天在自家的窗台上用望远镜观看大桥的施工,然后口述各项指令,由他的妻子爱蜜莉记录后,转交给施工人员。他的妻子爱蜜莉为此不得不自学高等数学等各种工程技术,担任了护士和总工程师助理的双重角色。

在大桥完工前一年,有人开始质问,将这样一项巨大的工程交给一个病人是否合适?甚至有人怀疑华盛顿已经神志不清。董事会打算调换总工程师。妻子爱密莉发动市民支持自己的丈夫,并亲自向美国土木工程师协会发表演说。在工业重大工程这个男性的领域,女性发表演说时第一次。演说之后,董事会投票表决,7:1的结果使得华盛顿继续担任总工程师的职务。

1882年,12年过去,大桥建成通车,当天有15万人次从桥面上走过,举行庆祝仪式,但小罗伯林夫妇没有露面。他的建造者华盛顿·罗布林也从来没有踏上这座两代人生命建造的大桥,他的妻子爱密莉受到董事会的表彰。

如今在曼哈顿岛布鲁克林区之间,有一座跨越东河的悬索大桥,叫布鲁克林桥。布鲁克林桥建成于1883年,外观富丽典雅,高塔和铁索都是画家们竞向描绘的对象。这座桥与帝国大厦和昔日的世贸中心双子塔楼一道,一直是纽约的标志性建筑,而工程师罗伯林一家两代三口人的传奇故事,更是给大桥增添了华美的光彩。

布鲁克林桥由老罗伯林设计建造,但刚开工3个月,老罗伯林就因受伤感染破伤风,不治去世。那年小罗伯林32岁,他继承父志继续施工,长期在水下作业,3年后因患潜水病全身瘫痪,从此坐在家里的窗台前,用望远镜指导每项工程。小罗伯林的妻子艾米莉,更是不同凡响,为了把丈夫的指令准确传达给工人,她自学高等数学、力学、桥梁学等课程,每天往返于工地和家中,担负起大桥工程的实际指挥重任。

沉箱法

沉箱法最早出现在欧洲。这种技术的前身,要追溯到物理学家丹尼斯•裴品(Denis Papin)。他在1689年首先提出在潜水钟(diving bell)中注入空气,以保证水下作业者不至于窒息。这种技术几经改良在理论上日趋成熟,最后由法国矿业工程学家雅克•特里杰(Jacques Triger)引入陆地,发展成为采矿业中的“特里杰法”(Triger process)。

这种方法用压缩空气保证在浸水矿区仍能获得干燥的工作环境。很快,这个方法进一步发展,又回到水的世界,变成著名的“沉箱法”,用于满足桥梁建造中特殊的水下作业要求。沉箱法随即演变出很多种类,其中最为复杂的就是罗柏林上校将启用的气压沉箱法。

1870年1月,布鲁克林大桥工程终于全面开始。

沉箱法示意图

用气压沉箱法建造布鲁克林大桥的桥基,首先需要按照桥塔截面的大小,建造一个大箱,然后将箱子口朝下沉入水中。在箱顶有气压泵向箱内注入将压缩空气,将其中的水排空。另外从河床到箱顶,还有一个吸淤管,管内充满水以保障工作间压力正常,一根长长的机械爪在管中上下搬移沙石。最后,还需要一个两级变压管道,将工人从外界正常气压环境,送入高压工作间。这些工人就在这个充满空气的箱子中按要求清理河床,将沉淤填入吸淤管口下面的水池,通过吸淤管送走。等河床清理到满足建造要求后,混凝土会被注入箱内,这个巨大的沉箱最后将成为支撑桥塔的桥基的一部分。

气压沉箱法实地图

这些沉箱可想而知有多大。就面积来说,东河西岸的那个就有1630平方米,每个沉箱的内空高达2.7米。这些庞然大物由拖船拉到既定地点,入水锚定后工人们就立刻开始在箱顶用花岗岩石材建造桥塔。随着桥塔重量的不断增加,沉箱受压“着床”,并借力不断深入河床中的泥沙层,而桥塔中的气压机则日夜不停的将空气注入。

水下的工作间是一个高气压环境,因此工人们必须经过变压管道才能进入。变压管道中部是一个隔离舱,工人先由外界进入这个舱,然后舱门密闭,高压气体注入,舱内压力慢慢升高。当内外气压相同,工人才打开进入工作间的门。无论工作间,还是变压管道,其中的气压维护和调节都要非常细致小心。

工程日复一日地的进行,工人们渐渐觉得不舒服,情况变得有点不对劲。而两位工人的相继死亡,更是让人们明显感觉到了不祥之意。经过战场考验的罗柏林上校没有受到丝毫的影响,仍然坚持隔三差五下到沉箱工作间考察指导地基建设的工作。不久,罗柏林上校突然瘫痪,更多的工人紧接着莫名死亡,危险的气息日渐浓厚,人们忐忑不安,工地上谣言四起,布鲁克林大桥被诅咒了!

尽管那时人们了解潜水员病,但是布鲁克林大桥工地上没人想到工地遭受的诅咒,和潜水病一样来自我们不停吸入的空气。

1]

使用

大桥建成初时,主要是供人们步行或骑马渡过东河之用,后期加设了电车专用的路轨,到了1950年,大桥需要重修,加设六条供车辆用的行车线,而电车亦在重修时期暂停服务。2008年5月24日是布鲁克林大桥建成125周年,在22日开始有一连五天的庆祝活动。[2]

竣工通行

大桥建成初时,主要是供人们步行或骑马渡过东河之用,后期加设了电车专用的路轨,到了1950年,大桥需要重修,加设六条供车辆用的行车线,而电车亦在重修时期暂停服务。2008年5月24日是布鲁克林大桥建成125周年,在22日开始有一连五天的庆祝活动.布鲁克林大桥是1883年5月24日下午二时启用通行的(维多利亚女皇诞辰日),开幕时,每辆汽车收费美金五元。如今,每天从桥上经过的车辆约十四万辆,单车千多架,行人两千名。日落的时候,从布鲁克林沿着木道步行,可以观赏曼哈顿的高层建筑及美丽的街景,可说是纽约旅游的最亮点。每年7月4号美国独立纪念日在此放烟火。[1]

本桥采用跨径15+22+15米钢筋混凝土变截面斜腿刚构。为了使造型美观,受力合理,在斜腿根部下缘设置半径18米的圆弧与中跨主梁连接,上缘设置半径1.2米的圆弧与边跨主梁连接。桥梁全宽30米,由215米宽的变截面斜腿刚构组成,每幅截面底板宽11.40米,翼板宽1.80米,每幅梁体截面采用11个直径80厘米的圆形空笼挖空,边腹板厚30厘米,中腹板厚均为20厘米,跨中梁高1米,顶底板厚均为10厘米,斜腿支撑处梁高1.5米。每幅斜腿刚构之间在翼板处连接形成整体,避免了纵向错缝,使其看上去既不笨重,也不单调。下部构造中斜腿撑座与重力式U型桥台连接形成整体,基础采用明挖扩大基础,这种结构方式既增强了结构稳定性,也保证了堤坝安全、美观、水流顺畅。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/1e434d34376baf1ffc4fad99.html

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