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悬臂钢桁架主结构
水上部分为自承式悬臂桁架桥,钢桁架通过岸上桥墩支座及海峡中四座桥墩上的四组固定、四组活动钢支座支承;桁架顶高24米,向承载中跨的2、3号墩线性降至21米,至两端陆上桥墩处降为15米。
悬臂桁架桥 / 欧洲
Lillebæltsbroen
丹麦 · 腓特烈西亚
丹麦小贝尔特老桥1935年通车,是连接日德兰半岛与菲英岛的首座固定通道,钢桁架悬臂结构与混凝土拱引桥并用。
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01 / PROJECT FILE
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LOCATION
桥梁实体位置
55.518692, 9.748923 · 近似桥位
02 / VISUAL RECORD
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03 / WHY IT MATTERS
把这座桥为什么重要、值得记住和仍然影响今天的部分直接说清楚。
小贝尔特老桥(1935年桥)位于丹麦,横跨分隔日德兰半岛与菲英岛的小贝尔特海峡,1935年5月14日通车,是两岛之间的第一座固定陆路通道。大桥全长1178米、主跨220米,水上部分为悬臂钢桁架结构,两岸引桥为钢筋混凝土拱桥,桥面同时承载菲英主线双线铁路与二级公路161线两车道及人行、骑行道。大桥通车使哥本哈根至埃斯比约的铁路旅行时间缩短约四成,1934至1939年间约250万辆汽车过桥;此后汽车交通激增使其成为瓶颈,直至1970年新桥分担车流。2015年,该桥成为欧洲首座开放桥顶漫步的桥梁,如今由丹麦铁路网络管理机构运营。
04 / HISTORY
把改变结构方案和工程认识的事件按发生顺序放在一起,不把旧桥事故与后续重建混为同一件事。
1899
铁路轮渡开通后即开始研究跨海固定通道,1899年首个建桥提案提交丹麦议会,但因造价过高未获通过;1920年南部日德兰回归后交通大幅增长,当局拨款开展土质勘察,1923年起由安克尔·恩格尔隆主持设计。
1924
1924年春,公共工程大臣在议会推动通过建设法,规定建造双线铁路高桥;审议中曾讨论公铁两用方案,但出于节约最终放弃,同时要求桥墩按日后易于加宽增设公路部分设计。
1935-05-14
1935年5月14日大桥正式通车,国王克里斯蒂安十世与首相施陶宁出席,376名首都来宾乘两列快车到场,国王列车在桥上拉断红绸宣告开通;桥梁与铁路工程总费用约4200万丹麦克朗。
2015-05-10
2015年5月10日,大桥作为欧洲首座、当时唯一开放桥顶漫步的桥梁迎来该体验项目,游客可在导游带领下付费登顶,路线位于路面以上20米、约海拔60米处,全程约两小时。
05 / STRUCTURAL ANALYSIS
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水上部分为自承式悬臂桁架桥,钢桁架通过岸上桥墩支座及海峡中四座桥墩上的四组固定、四组活动钢支座支承;桁架顶高24米,向承载中跨的2、3号墩线性降至21米,至两端陆上桥墩处降为15米。
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施工时先在水中的桥墩一侧伸出带30米工作平台的桁架并拼装首段,再在另一侧拼装对应段以维持桥墩两侧平衡,逐步向跨中延伸合龙,体现悬臂法架设的典型工序。
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两岸引桥为钢筋混凝土双肋拱桥:东侧3米宽肋承载铁路,西侧1.5米宽肋承载车行道与人行道,使两种交通的压、拉内力在构造上分离;菲英岛侧三孔共长140米,日德兰侧五孔共长215米,拱跨30至40米不等。
06 / CONSTRUCTION CHALLENGES
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原计划在岸上建造沉箱再拖入水中浇筑桥墩,须在约3.5个大气压条件下开挖;承建商下属工程公司利用海峡黏土层特别不透水的特点,改用开口沉箱在海床形成空腔,抽水后直接浇筑基础,并以打入2至4米深的钢管加强锚固。
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日德兰侧坡岸由砂岩与页岩构成,地层复杂,须以间距3米的椭圆形钢板桩墙打入18米并整体浇灌混凝土形成持力层,再在海平面以下钻孔16米,陆上桥墩基础浇筑为28米高的实体混凝土块。
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混凝土拱桥浇筑自菲英岛一侧开始,随后将人员、机械与设备海运至日德兰侧继续施工;因两岸地层差异,同一座桥采用了不同的基础处理方式,反映出跨海工程对水文地质条件的适应。
07 / ENGINEER'S JUDGEMENT
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因公铁两用桥造价过高,建桥法最初只规定双线铁路高桥,但桥墩按日后可增设公路部分设计,这一预留使1927年夏追加6米宽车行道成为可能,追加费用以机动车税收入支付,被视为前瞻性的决策。
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针对海峡黏土特别不透水的条件,工程公司放弃需高压作业的原方案,改用开口沉箱抽水后直接浇筑基础,既简化施工又降低深水作业风险,是因地制宜的典型工程决策。
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大桥通车后哥本哈根至埃斯比约的铁路旅行时间缩短约四成,1934至1939年约250万辆汽车过桥,堪称成功;但1950年代起汽车激增使其成为瓶颈,1961至1965年车流量翻倍至每年500万辆,节假日车龙常达两侧各20至30公里,最终促成1970年新桥兴建。
08 / REFERENCES
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