开启桥家族人丁兴旺

　　我国溪流密布江河交错，是开启桥的发明国之一。古籍对开启桥的记载较多，唐宋以后更甚，并且记述丰富详细，体系完整科学。古代开启桥能修建在长江、黄河之上，其规模、技术已极为可观，并且形成一套完整的结构系统。
　　通航孔的开启形式分为平交式和立交式两种。 图2为平交式通航孔，图3为立交式通航孔。立交式通航孔创自宋代。《宋会要》记载，大中祥符八年（公元1016年）六月，陕府澶南（现河南清丰）浮桥改跳板式通航孔为旋转立交通航孔。
　　随着科学技术的进步，开启桥得到了飞速的发展。中国大百科全书对现代开启桥的定义为：桥跨结构可以移动或转动的桥梁。当陆地运输不甚繁忙，河流上有船舶航行而固定式桥梁不能建造在通航净空以上时，就需要建造开启桥。开启桥常常建在河流的下游，靠近入海口城市中的水陆交通交叉处。为了减轻开启结构的重量，开启桥大多采用钢结构。常用的开启桥有立转桥、升降桥、平转桥三种。
　　立转桥 将航道上面的桥跨结构做成在立面上可以旋转开合的桥梁。从一端开合整跨开启结构的称单叶式立转桥；从两端开合分为两部分开启结构的称双叶式立转桥。结构的开启部分通常设有铰和平衡重量等机械装置和电动设备。因此，开启操作比较迅速、容易，对河道造成的障碍最小，船只撞击的危险也较少。此外，立转桥对陆地上的交通有较大的安全性，而且航道上无竖向净空限制，是开启桥中最常用的形式。目前双叶式立转桥跨度最大达102米(336英尺)是美国密歇根和安大略之间的苏圣玛丽铁路桥。单叶式跨度最大的是美国芝加哥圣查尔斯铁路桥,跨度79米(260英尺)。图4为美国佛罗里达州罗德岱堡（Fort Lauderdale）开启桥。

图4  美国佛罗里达州罗德岱堡（Fort Lauderdale）
　　天津是开启桥的博览馆，其数量和形式堪称全国之最。桥梁专家茅以升曾说，天津的开启桥是中国桥梁里的一件“土特产”。最早建成的是解放桥(原名“万国桥”，见图5)，1926年建成，为双叶式，开启跨度46.94米(154英尺)，位于天津市中心繁华区，南接号称金融街的解放北路，北连天津站广场。此处附近原有一座浮桥，叫老龙头浮桥，1902年改建为铁桥，称万国桥，人们习惯称之为老龙头铁桥。铁桥建成不久，桥上渐呈拥挤之势，更重要的是桥下净空狭小，限制了船只通过。进入民国后，有关方面议定，由法国租界工部局主持修建新桥。新桥位于旧桥上游，1923年开工，1926年完工，用银190万两，为海河诸桥中造价最高的开启桥。新桥仍称万国桥，又称法国桥，用汽油发电机可自行发电启闭。1945年抗战胜利后，万国桥更名为中正桥，1949年为纪念天津解放改为今名。解放桥是中国开启桥的经典之作，具有世界水平。由于解放桥上的钢梁已经锈蚀严重，用来启动桥体开启部分的传动系统不能正常启动，电力系统也严重老化。天津市于去年对这座老桥进行全面整修，维修后的解放桥将在现有基础上抬高20厘米左右。工程完成后，该桥开启功能将恢复。开启时，桥面从中间向上面两侧打开，直到开启桥面与固定桥面间成45°角，站在海河岸边就可以欣赏到大型游轮通过开启桥的壮观场景。

          图5 中国开启桥经典--天津解放桥
　　升降桥 桥梁中间通航部分的桥跨做成可以升降的结构。在开启桥跨两端各有一座塔架和悬挂的平衡重。当船舶要通过时，将桥跨升起，暂时中断桥上交通，船舶通过后再降回原位，恢复陆地交通。升降桥两端的平衡重，其重量略小于升降桥跨结构的重量。桥跨结构的两端支点用缆索通过塔顶的滑轮和平衡重连接。因此，开启桥跨的升降不需要很大的动力。世界上最早的升降桥是1894年建成的跨度40米的美国芝加哥的南霍尔斯特德街桥。目前，跨度最大的升降桥是美国纽约州斯塔滕岛和新泽西州伊莉萨白之间的奥瑟基尔(Authur Kill)桥,跨度170米(558英尺)，为单线铁路桥，建于1959年。美国密歇根州的霍顿有一座公铁两用升降桥，跨越波蒂奇运河，于1959年建成，公路在上层,铁路在下层。这座桥的特殊之处是，当桥下河道上航行的船舶要求净空不大时，桥跨结构的铁路桥面可以提升到公路桥面处，让公路上车辆利用铁路桥面继续通行；当有高度更大的船只通过时，再将桥跨结构全部提高到更高位置。图6为鹿特丹ERASMUSBRUECKE桥，世界最高的升降桥式开启桥，高137米，非对称设计。
 
　　 图6   鹿特丹ERASMUSBRUECKE桥
　　天津市于1985年11月建成塘沽海门升降桥（图7），在塘沽区中心河北路南端跨越海河。主桥为5孔简支下承式栓焊桁架梁，其中间64米桥跨为升降孔。放置升降用机、电装置和平衡重的两座塔楼高约45米。天津塘沽海门开启桥开启时提升行程24米，通航净空可达31米，可通过5000吨级海轮，是目前国内跨径最大、提升高度最高的升降式公路开启桥。 
 
      图7  天津塘沽海门升降桥海门公路开启桥
　　温州瓯南大桥（图1）位于鳌江流域下游，北连平阳鳌江镇胜利路，南接苍南龙港镇文卫路，横跨鳌江南北，中铁大桥院设计。大桥全长约777米，桥宽24.5米，主跨75.46米，双向四车道。大桥设计采用既安全又可靠的开启式，最高设计潮位为百年一遇。主通航孔净高关闭状态时为10米，不开启时，500吨以下的船平时也通行无阻；开启时上升到23米，桥下500吨～3000吨船灵活通行。桥梁开启通过电脑控制，只需每天在高潮期间开启一次放大船通行即可。每开启一次只需20分钟，中断桥上交通时间有限。开启桥的运行与船舶过桥的全过程是这样的：
　　 1、开启桥运行
　　（1）确定桥梁开启时间。桥址处水深较浅，300吨以上船只均需乘大潮进出，每月每天开启时间都不一样。由于潮汐河流规律性强，每天过桥时间能够预测，因此桥梁管理中心可定期发布通告，让过往车辆、行人与船只提前得知桥梁开启时间。
　　（2）过往船只等待指令起锚开船。
　　（3）桥面报警装置启动，安全栅栏放下，桥面行驶车辆在栅栏外等候。
　　 （4）开启桥升起，平衡重到位后，锁定的装置固定桥梁。
　　（5）先上游、后下游，过桥船只依次从开启孔通过。
　　（6）待全部船只通过后，开启桥下降，平衡重上升，到位后，锁定固定装置固定桥梁。
　　（7）桥面上安全栅栏拆除，恢复交通。
　　2、 船舶过桥
　　（1）每艘需过大桥的船舶在进港前24小时向大桥管理中心申报过桥，提供船舶主要尺度。
　　（2）鳌江口外进港船只，在口外锚地抛锚停泊，港内出港船只停泊在原码头，进出港过桥船只，需再次向大桥管理中心报告申请过桥时间。
　　（3）经批准允许过桥的船舶，在进港航行途中应向大桥管理中心报告船舶航行动态。进港船舶在到达大桥这段航程内，管理中心应对船舶全过程的现场巡逻管制。
　　（4）出港船舶接到指令以后，起锚开船，集中过桥，在桥位下游300～500米处与进港船舶交会，然后依次出海。
　　以上这些规定是古板和严格的，但若你是第一次去看开启桥的运行过程，那肯定是十分有趣的。届时我们真的要抽空去看一看呵！
　　瓯南大桥建成后不仅成为亚洲最大跨径的钢桁开启桥，而且桥梁建成后直插两镇中心，减少拆迁费用，最终的方案使造价节约了两成。瓯南大桥龙港侧主体工程已2005年9月完工，主塔也已完成。如今，正在制作钢桁架梁，并将开始安装开启设备。鳌江侧的工程正在加紧施工。专家们认为瓯南开启式大桥的建成，将是21世纪初我国跨江桥梁工程又一项典型和值得推崇的景观。
　　平转桥 桥跨结构可以绕一根竖轴旋转的开启桥。在平转90时,让河道上的船只通过。这种平转桥要求在河道中设一个较大的圆形桥墩，桥跨结构旋转中心的支承可以做成中心点支承,也可以做成圆环形支承,其桥跨结构在桥梁开启时为双悬臂梁，闭合时为连续梁。当两悬臂的臂长不相等时，在短悬臂上需加平衡重。1903年建成的中国天津市金汤桥属于这类开启桥（图8）。是中国早期开启式桥梁之一。历经百年开启装置至今仍能使用。目前，世界上最长的平转桥是埃及的苏伊士运河桥，为两孔相连跨度160米的平转桥，总的开放宽度约320米。
在人类桥梁建设史上，孕育了丰富多彩灿烂辉煌的桥梁文化。如果说桥梁文化是一部长篇小说，那么开启桥是这部长篇小说中十分独特和精彩的一个章节