【海外桥讯&每周一桥】克匈铁路新德拉瓦河铁路桥完工、美国德州推动桥梁接头加固研究

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海外桥讯

第211期

本期涉及国家：克罗地亚、匈牙利、美国、德国、英国

克匈铁路新德拉瓦河铁路桥完工

位于克罗地亚和匈牙利之间的博托沃德拉瓦河铁路桥Botovo Drava River Railway Bridge于2024年12月完工并于2025年1月通过验收。

这座新的双轨铁路桁架梁桥将取代原来的单轨铁路桥，货车时速可提升至160公里/小时。该桥全长300米，单片梁体重4000吨，采用纵向推进技术建造，这是克罗地亚首次采用该技术。河中的椭圆形桥墩建设是一个技术挑战。

新铁路桥造价2.3亿欧元，加上周边设施建设，总造价3.5亿欧元。承包商是土耳其公司Cengiz Insaat，该公司主营机场、铁路、公路、隧道、港湾、堤坝等基础设施建设工程。

这座铁路桥是克罗地亚打造其“亚得里亚海-萨格勒布-布达佩斯”跨国铁路走廊的重要一环，全线改造为双轨之后，将加强亚得里亚海港城市里耶卡向东欧内地的货运承载能力，并有利于推动克罗地亚加入申根区。

目前，整条铁路线上还有三座铁路桥和两条隧道正在建设，预计2025年底完工。

（来源：国际建设回顾官网，萨格勒布日报等）

美国德州推动桥梁接头加固研究

美国德克萨斯农工大学（Texas A&M University, TAMU）的研究人员正在开展一项为期42个月、耗资100万美元的研究项目，旨在开发和改进桥梁梁端接头中的锚固钢筋，以提高桥梁结构性能并加快施工速度。

研究聚焦于一种名为“跨式排架”的桥梁结构，项目由Kinsey Skillen博士领导梁体的全尺寸浇筑和测试，其中一种创新方法是使用“带头钢筋”，末端类似螺母，可防止从混凝土中脱出。

德克萨斯州交通厅已直接关注此项目，研究成果将进入州交通厅的设计规范指南，有助于改善桥梁建设，提高性能、缩短工期并降低成本。

（来源：德克萨斯农工大学官网等）

德国德累斯顿塌桥原因公布

2024年9月11日，德国德累斯顿的卡罗拉大桥突然倒塌，德累斯顿工业大学混凝土结构研究所对此发表报告，桥梁倒塌是氢元素渗透腐蚀导致的应力超限所致。称这种腐蚀始于桥梁施工的1970年代，并已经存在并发展、恶化了几十年，而且基本上是隐蔽的，不易察觉。因此，无法通过传统的检查方法检测出来。相反，需要专门的声波测量来识别这种隐藏的损坏。

德累斯顿易北河桥梁的倒塌，标致着德国桥梁检测的紧迫性。

（资料来源：德累斯顿工业大学官网等）

英国泰恩桥、泰恩河平转桥修复进度更新

泰恩桥

Tyne Bridge

泰恩桥从2024年4月开始修复，2025年1月开始修复纽卡斯尔一侧的引桥，全部工程计划于2028年完成，确保大桥开通百年的庆典能够在桥上完成，并保障30年内无需大修。主桥的维修工作预计将十分艰巨，目前已完成对受腐蚀钢结构的定点和维修手脚架的搭建。

泰恩河平转桥

Tyne River Swing Bridge

泰恩河平转桥自2019年11月起，一直因故障无法旋转，至今已五年。该桥建于1876年，已有近150年历史。修复工作一直在资金不足中艰难推进，原计划于2021年8月期间开放，但至今也没完工。

纽卡斯尔市议会已于2024年再次举行讨论修复措施和增加投资的方式，希望它能在2026年桥梁开放150周年纪念日前全面开放，但维修工作目前“进展甚微”，工作人员表示桥梁情况复杂，没有快速解决方案，该桥的修复尚需时日。

（来源：今日高速官网，纽卡斯尔城市议会官网）

每周

一桥

城市桥梁巡礼——

美国匹兹堡市内桥梁（一）

匹兹堡城市发展简史

美国宾夕法尼亚州的匹兹堡，是该州第二大的城市，号称“钢铁城”、“桥梁城”。匹兹堡的地形条件类似一个缩小版的重庆，两川合流，两岸崎岖。

因溪流穿越不便，早期原住民就按照河流划分部落。但随着18世纪初欧洲人的征服和定居，简易木桥开始出现。匹兹堡，最初叫杜肯堡，也译为迪优肯堡，法国于1754年率先在俄亥俄河口建立了殖民据点杜肯堡（Fort Duquesne）。在英法七年战争中，1758年英国攻陷杜肯堡，并在其附近重新建立了一个英国棱堡，以当时的英首相威廉皮特（William Pitt）命名了这座棱堡，Fort Pittsburgh就此诞生。在后来的美国独立战争期间，乔治·华盛顿曾这样记录英军的进展：“他们没有攻击前进，而是停下来夷平了每座土丘，并在每条小溪上架桥。” 可见匹兹堡当地优先建桥的必要性。

该市的三条重要河流均可通航。城市东北部是自东北向西南流淌的阿勒格尼河Allegheny River，阿勒格尼河，土著语意为“美丽河流“，该河流在匹兹堡市内河段现有15座跨河桥梁，知名的有“三姐妹”桥，16街桥等。

城市南部是自东南向西流淌的莫农加希拉河Monongahela River，莫农加希拉河，土著语意为“冲刷之河”，突出该河上游落差较大、流速较快，该河流在匹兹堡市内河段现有10座跨河桥梁，知名的有匹兹堡桥、史密斯菲尔德街大桥、匹兹堡自由桥等。

两河在匹兹堡汇聚形成俄亥俄河，俄亥俄河继续向西流淌汇入密西西比河。俄亥俄河在匹兹堡市内河段现有3座跨河桥梁，本期先专注讲这三座桥梁及周边背景知识，方面下期更好地理解其他桥梁。

从地理环境看，匹兹堡附近拥有大量的优质煤矿、铁矿和石灰石矿，加上内河港口运输便利，具备大规模发展钢铁工业的良好条件。从历史发展看，到19世纪80年代，该地区已发展成为美国最大的钢铁基地，其钢铁产值占美国当时钢铁产值的近2/3。一战前后，美国的重工业和铁路建设发展迅猛，二战期间对钢铁的需求激增，因此，匹兹堡进入钢铁工业发展的“黄金时代”。钢铁工业的发展相继带动地区的经济发展。美国钢铁公司、西屋电气公司、美国铝业公司等20多家大企业总部也入驻匹兹堡。冶金、焦炭、玻璃和重型电气设备制造行业一直是当地经济的支柱行业。但是，由于地区经济过于依赖钢铁工业，造成了严重的环境污染、产业相似度高、就业渠道单一等问题。

匹兹堡市的人口高峰期是1930-1950年代，达到近70万。1960年代末，受石油危机影响，匹兹堡的重工业开始衰败，人口也快速流失，市政府致力于经济多元化战略和城市环境整治。仅保留了一部分有竞争力的大型传统企业，并开始扶植匹兹堡大学和卡内基梅隆大学，形成了以高技术产业为主导，冶金、生物制药、化工、计算机、信息、金融等多元化的产业结构，环境优良，人口规模也稳定在35万，成为美国城市成功转型的典范。如今，基础设施是人口数量的两倍，因此民众出行自然十分方便，但随之而来是大量的维养工作，宾夕法尼亚州州政府和匹兹堡市政府对此十分重视，虽然有2022年1月的宾州峡谷桥倒塌事件，但整体情况正在改善，市内有结构缺陷的桥梁已从2011年的78座降至2025年的5座。

2006年统计，该市拥有446座桥梁。第一座跨河大桥则建造于1818年，位于今天的史密斯菲尔德街大桥的位置，毁于1845年的匹兹堡大火；1845年，一座早期的吊索斜拉结构桥梁的著名工程师约翰·罗布林John Roebling设计完成，罗布林和他的家庭在几十年后设计完成了纽约的布鲁克林大桥。后因交通需要，桥梁需要改建。今天的史密斯菲尔德街大桥建成于1881年，是一座透镜式双桁架梁桥，设计师是古斯塔夫·林登萨尔，他在几十年后又设计了纽约的地狱门铁路桥。

匹兹堡市的河道宽度适中，最宽处不到300米，非常适合中型桥梁实践新设计、新构件、新工法，也成就了美国的一批著名桥梁设计师。当地共有18座桥梁入选《美国国家历史遗迹名录》National Register of Historic Places。

本期用图

城西 俄亥俄河上的

三座桥梁

01

西区大桥

West End Bridge

建成时间：1932年

桥型：下承式吊杆钢拱桥

功能：公路，双向四车道

主跨：239米

设计师：乔治·S.理查德森（George S. Richardson）

主管单位：美国宾夕法尼亚州交通厅，2016年完成最近一次翻新

桥梁入选《美国国家历史遗迹名录》（U.S. National Register of Historic Places）

宾州与新泽西州交接的Tacony-Palmyra Bridge，跨越Delaware River 德拉瓦河，亦译作特拉华河

建成后，西区大桥曾是世界上最长的下承式系杆拱桥，也是继费城的塔科尼-帕尔米拉大桥Tacony-Palmyra Bridge (1929年建成，主跨170米，引桥带开合) 之后，第二座在使用系杆拱技术的大跨径桥梁。南北引桥均为四跨矮桁架梁桥，引桥最大跨径54米。

西区大桥的设计师乔治·理查德森是美国著名的桥梁工程师，匹兹堡市多座知名桥梁都出自他手。西宾夕法尼亚州工程师学会(ESWP)就是以他的名字命名了一个IBC奖项。

02

匹兹堡俄亥俄河铁路桥

Ohio Connecting Railroad Bridge

建成时间：1915年

桥型：钢桁架铁路梁桥

功能：铁路，双线

主跨：155米，宾夕法尼亚桁架（较罕见）

主管单位：美国诺福克南方铁路 (NS)

桥梁入选《美国国家历史遗迹名录》（U.S. National Register of Historic Places ）

由于俄亥俄河中心有一座岛，岛上建有一座火电厂，河道分为南北两汊，北汊是主航道。旧桥于1890年完工，是一座单轨的桁架铁路桥，到1915年，旧桥已经无法承载日益增长的货运量，因此修建了一座双轨新桥。旧桥未拆仍需使用，新桥就套在旧桥外面施工，这在一个多世纪前是一种罕见的施工方式。

03

麦基斯岩石大桥

McKees Rocks Bridge

建成时间：1931年

桥型：中承式钢桁架双铰拱桥

功能：公路，双向四车道

主跨：229米

设计师：A. D. Nutter、George S. Richardson、Vernon Royce Covell

主管单位：美国宾夕法尼亚州交通厅，1987年完成最近一次翻新

桥梁入选《美国国家历史遗迹名录》（U.S. National Register of Historic Places ）

该桥的拱肋使用的是实心钢，桥梁两端坡度为3%，桥型类似1913年通车的纽约地狱门大桥。

桁架知识补充

早期桁架种类，基本都是来自北美木质桥梁的实验所得，本期不做展开。而1830年，利物浦至曼彻斯特的铁路开通。很快，铁路狂潮便席卷整个欧洲和北美大陆。这一狂潮激发了对铁路桥梁的进一步需求，也激活了各种桁架结构的发明。至1840年代，随着火车头和车厢的尺寸和重量的发展，多种桁架形式纷纷出炉。

1840年，William Howe发明了”豪式桁架”Howe Truss，Howe用铸铁取代木材做桁架竖杆，简化了节点处复杂的榫头连接构造，提高了桁架的使用寿命。Howe使用螺纹拉杆，两端用螺母固定的方式，使竖杆成为可调节的拉力构件，通过改变竖拉杆的长度，桥梁在使用过程中发生的形变可以得到部分恢复。这是Hown Truss的一个最重要的特性。因此，Howe Truss被认为能代表木桁架桥的最高成就，也是桁架梁从木材向金属材料过渡的一个起点。

与Howe Truss受力构件相反，”普拉特桁架“Pratt Truss是斜杆作为拉杆，竖杆作为压杆。这显然更适配金属材料的属性，因为金属比木材贵，所以，尽管Howe和Pratt这两种桁架设计都在19世纪40年代发明并注册专利，初期的Pratt Trus并不流行，而Howe桁架更为常见，这在1840-60年代的桥梁中可以看到趋势。直到1850年代，当全金属材料桥梁受到铁路投资人普遍青睐的时候，Pratt Truss才开始逐渐取代Howe Truss，在跨径250英尺，约75m以下的小型桥梁中大放异彩。

在随后“桁架大开发”中，以普拉特桁架原理为基础，出现过多个变种。桁架上弦做出倾斜角度的帕克式桁架Parker Truss，或采用中间矩形、上弦逐渐倾斜姿态。

巴尔的摩式桁架Baltimore Truss和宾夕法尼亚式桁架Pennsylvania Petit Truss都是普拉特桁架的变种，其特点是在对角支撑的基础上，增加一个45°垂直向下和90度倾斜的半根支柱或拉杆。这种设计能增加桥梁刚度，材料负担也不会增加很多，是19世纪末到20世纪初，这两种桁架是大载荷公路桥或铁路桥的一种选择。

20世纪初的美国，每座新桥的设计师都有自己对“最佳桥型”的理解和解决方案，因此也出现了很多组合型桁架，或介于几种桁架形态之间的作品。

据统计，全球严格意义上的普拉特桁架桥梁还有近百座，严格意义上的帕克式桁架桥还有50座左右，而巴尔的摩式桁架桥与宾夕法尼亚式桁架桥的总和还剩也不到50座。随着旧桥的不断关闭、报废、填埋、拆除、改造，这些曾经代表着19世纪下半叶的力学、材料学和工业生产能力的经典桁架桥正在逐年减少。

有的城镇选择将小型的经典老桥转移至社区公共空间，做为旧工业时代的装饰性的展示与保护，这也是一种可行的，能让旧桥免遭拆除或填埋的方法，值得关注和借鉴。

补充几个例子：

例1

Redstone Bridge

帕克式桁架

1880年通车，美国明尼苏达州明尼阿波利斯市西南的Redstone Bridge。

这是一座铸铁平转铁路桥，主跨63米，依靠手动机械平转，采用帕克式桁架，保留了销钉和眼杆连接；边跨则采用铆钉连接的二重华伦式桁架。它是美国最古老的铁路平转桥之一，主跨是早期的帕克式销钉连接的作品，还是全美最古老的采用铆钉连接桁架桥之一。目前，该桥仍在服役，货车间歇性地进出附近的一个大型采石场。

这座桥的结构、功能、主跨、边跨都极具时代特色，具备多层工程历史意义。尽管美国明尼苏达州政府多次劝说Redstone Bridge的业主——加拿大太平洋铁路公司将这座桥列入保护，但至今未能如愿。因为加拿大太平洋铁路公司正计划拆除该桥，该公司总部位于加拿大，且加方一直对美方提出的让Redstone Bridge入选《美国国家历史遗迹名录》或《美国国家历史地标》的建议不感兴趣，双方已为此事僵持了几十年。

例2

Woolsey Bridge

帕克式桁架

1925年通车，美国阿肯色州的Woolsey Bridge，美国国家史迹名录桥梁，帕克式桁架，销钉连接，2015年大修后改为人行桥。

例3

Walnut Street Bridge

宾夕法尼亚式桁架

1890年通车，美国田纳西州的Walnut Street Bridge，美国国家史迹名录桥梁。这座桥是宾夕法尼亚式连续桁架梁桥的早期成功实践，田纳西河上的第一座民用固定桥梁，主跨97.5米。

例4

澱川铁路桥

Yodogawa Railway Bridge

宾夕法尼亚式桁架

澱川铁路桥 Yodogawa Railway Bridge位于日本京都，1928年建成，服役于近畿地区的京都铁路，宾夕法尼亚式桁架，主跨165米。

例5

Waverly Railroad Bridge

巴尔的摩式桁架

1910年建成，美国俄亥俄州的Waverly Railroad Bridge，一座三跨铁路桥，主跨47米，巴尔的摩式桁架，铆钉固定。

例6

Gould's Mill Bridge

巴尔的摩式桁架

1929年建成，美国佛蒙特州的Gould's Mill Bridge，单跨公路桥，主跨49米，巴尔的摩式桁架，铆钉固定。

小编总结

19世纪无疑是桥梁工程发展史中最为异彩纷呈时代，百年间，随着运河与铁路的发展，从需求的角度对桥梁工程提出了很多具有挑战性的诉求，也成为了桥梁创新发展最大推动力；工业革命的成就，改变了延续千年的，以砖石木材作为建筑材料基本状态，轻质且高强度的金属材料为桥梁工程的发展提供了更多的可能性；蒸汽机车本身的不断进化演变，促进了铁路桥梁的强度和刚度的持续更新和提高。

正如尹德兰博士所讲的，最为重要的是，桥梁工程自身也在发生变化，由个体工匠，逐步发展成为专业的工程公司。桥梁设计开始由经过工科院校训练的工程师全面接管，他们依靠力学原理，以计算支撑基本设计，兼容了地质水纹、建筑设计、工程管理等专项知识。桥梁建造不再纯粹地凭借“试探+纠错”的经验模式前进，而更多依靠力学设计原理走向科学与规范。可以说，力学理论为指导的桥梁设计，加上钢材的应用，是现代桥梁工程的重要标志。

再看美国匹兹堡市在19世纪在钢铁业和铁路交通的发展，几乎完全契合了世界桥梁工程发展的宏观过程。市内不同年代建成的桥梁，反映了不同时期桥梁建造的技术和设计理念，城市如同一座展示桥梁工程发展历程的博物馆，不仅留存总量大，而且保留了多种桥型的早期形态和过渡形态，极具参考研究价值。

海外城市桥梁巡礼，下期继续挖掘匹兹堡的精彩桥梁！

本期作为前篇铺垫，下期将密集地讲述匹兹堡城南阿勒格尼河上的五座桥，以及城北莫农加希拉河 上的七座桥，如知名的“三姐妹”桥、史密斯菲尔德街大桥等，还有“Bridge to Nowhere”这个梗的故事。

（来源：美国国家地理网，匹兹堡市议会官网，西宾州土木工程师协会，相关论文等）

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编译 / 《桥梁》杂志社国际部

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