美国华盛顿湖浮桥是华盛顿州号州际公路的一部分,始建于年,在经历了50余载的风雨之后,已老化不堪。因此,华盛顿州交通部耗资数十亿美元,利用最新技术建造了一座更宽、更美、更安全的新浮桥,全长米,于年4月正式通车运营。为了使历经风雨50余载的华盛顿湖浮桥能够更加耐候、耐震、耐久,以及能够连接西雅图和微软、Concur、Expedia等科技巨头之乡的曼哈顿东区,新浮桥不仅需要能够更加抗风抗震,而且还能承载更大的车流量和人流量,提高通行效率。年1月,耗资数十亿美元的新华盛顿湖浮桥开始建设。作为世界上最长的混凝土浮桥,新浮桥比旧桥还要长英尺,由77个巨大的混凝土浮船支撑,58个总重量达吨的巨型锚固定,并与3英寸粗的钢缆相连。这也是为什么能让万吨混凝土漂浮起来的原因。面对这样的工程奇迹和技术奇迹,GeekWire,一家美国科技新闻网站,带领大家走进这座世界最长浮桥,一探其背后的监测设备和养护设施,看一看连接美国重要高科技走廊之一的新浮桥,在已服役50多年的旧桥基础上的重大改进。监控全局的系统在华盛顿湖的东侧,连接漂浮结构与陆地的引桥下方,向西面朝西雅图方向,有一座三层的砖砌工房,这正是新浮桥的养护维修基地。基地内设备齐全,可以监控整座桥梁和路面的各个位置,如照明、交通摄像头、灭火系统等。底层配有一台大型备用发电机,停电时可以为所有系统提供电力。除此之外,基地内还有宽敞的维修车间,供搭建零部件和维修桥梁部件使用。湖岸上的码头可供工人运输设备船只,经航道抵达浮桥,甚至可以为洄游鱼类提供自然光线。值得一提的是,在基地内一个不起眼的角落里,一块小型触摸屏面板便是整座桥梁的控制系统。在支撑浮桥的77个混凝土浮船中,部分浮船的锚槽中也有类似的面板。助理项目工程师克里斯·麦克唐纳演示了如何操作该系统来传递重要信息,例如其中某个混凝土浮船是否有渗水。麦克唐纳表示,每个浮船,以及养护设施中的所有装置,看上去都是一样的,所提供的信息也是完全相同的,你不必进入浮船A,便能看到浮船A里面的情况。而且该系统还可以触发23种不同类型的警报,以此来调用华盛顿州交通部的相关工作人员。当然,系统不仅仅是用作汇报信息,还可以采取大量控制措施。从各种系统收集的数据不仅会传输到浮桥,还会被转发到华盛顿州交通部的交通管理中心,该中心全天有人值岗。浮桥项目的施工主管戴夫·比彻表示,整个监控操作相比旧浮桥来说,显然有很大的改进,因为仅仅是对桥梁进行翻新是没有任何意义的。例如,已经服役20多年的90州际公路浮桥,虽然在当时是最先进的桥梁,但它无法与现在这座浮桥相匹敌,就连胡德运河浮桥都有可能比90州际公路浮桥更胜一筹,但不得不承认,技术是在一步步发展的。水面之上的混凝土从桥梁的顶部下到最底部的浮船,需要攀爬两道阶梯,每次还要穿过一个约两三英尺宽的洞。通过第一阶梯子可以进入锚索区域,这也是维修工人主要工作的区域。这里相当于浮船的大脑,电气系统给监控面板供电,该监控面板与岸上维修基地内的监控面板相同。比彻表示,旧桥在没有这种监控技术的情况下都已服役了50年,我们希望新桥的使用寿命更长。如果妥善维护,桥梁可以永久服役。但这一切都依赖于桥梁的维护,而大部分维护工作都是为了避免灾难性的事件发生。浮船内部也装有直径为3英寸粗的锚索,该锚索延伸到湖中,并根据湖的深度和浮船的位置,固定到湖底的三种锚碇中,以保持浮桥的稳定。另一段阶梯下降到28英尺高的浮船的下层走廊。走廊底面距华盛顿湖面约21英尺,内部有一道道金属门连接各种小房间,有种监狱和战舰混杂一体的感觉。虽然患有幽闭恐惧症的人可能不想体验这种水下冒险,但其实身在其中并不会有太强烈的感觉。在这种水下空间中,最重要的技术是看似简单的泄漏检测系统,它不禁让人联想到马桶水箱中的浮球和连杆。据比彻介绍,如果浮船内部因某种情况发生渗水,泄漏检测系统就会发出警报,告知浮船渗水的位置。该装置还有一个浮球开关,距离浮船底部约3英寸处。若浮船发生破坏,可以将泵管放入下层走廊并控制在甲板以上。下层走廊中也可放置石渣,增加浮船重量并控制浮力。纵向浮船共有21个,长英尺,宽75英尺。华盛顿州交通部称,单个浮船的重量略重于吨,大约等于23架波音飞机的重量。单个浮船的锚重达77吨。两个十字浮船和54个用来补充稳定的浮船,组成了浮动结构的剩余部分。华盛顿州交通部称,自年首次日风暴以来,旧桥的31个浮船中,已修复的浮船纵向裂缝超英尺。虽然旧桥的设计能够承受高达77英里/小时的风速,但新桥的设计可以承受89英里/小时的风速。浮桥上的附属设施对于往返于西雅图和曼哈顿东区的通勤上班族而言,最具吸引力的是身处湖泊和浮桥上方的那种感觉。新的高架桥在每个方向上设有两个通用车道,一个高承载车辆(HOV)车道,以及供故障车辆使用的路肩。桥的北侧还有一条14英尺宽的人行道及自行车道。施工经理格雷格·梅多斯表示,区域共享道路已经完工,该道路一直延伸到贝尔维尤,直接与新桥相连,再延伸到西雅图。如果拓宽路面,例如融入通往市中心的轻轨,自行车及人行道也可用作机动车车道。自行车及人行道沿线设有英尺的栏杆和弯道观景点眺望台,为行人及骑行者提供了休息的长椅。而且沿线还将安装标牌,介绍有关美洲原住民历史、湖泊地理知识和桥梁的信息。在浮桥的东西两侧,最显眼的部位便是作为“浮桥通道”的装饰性照明“哨兵”。白色的灯光,也有人讨论是否采用其他特别的颜色来纪念西雅图海鹰队的重要时刻。在已完工的浮桥东侧,陆地通过大型伸缩缝与湖面侧相连。在路面下方,伸缩缝过渡区设有一些滑板,可以在湖水位急剧下降的情况下保持桥梁完好无损。因为如果巴拉德水闸发生故障,华盛顿湖水位可能会下降20英尺。梅多斯称,美国陆军工程兵团负责水闸这项工作,每年都会将湖水高程提高或降低2英尺。因此,我们必须采用浮动结构并赋予其能够移动的能力,同时在另一侧保持其刚性结构。与此同时,华盛顿州交通部也表示,为了使浮桥能够成为附近居民的好邻居,该地区也已经采取了降噪措施。站在宽阔的新号州际公路中间向南看,旧桥消失在视野之中。波浪在两侧飞溅,这也有可能造成桥梁的暂时封闭或发生危险事故。据华盛顿州交通部预计,每天在浮桥上的通勤人数呈现增长态势。因为华盛顿湖将该地区一分为二,湖东侧有微软、T-Mobile、Expedia和Concur等科技公司,湖西侧有亚马逊、F5Networks、TableauSoftware、Zillow等公司。到年,预计每天通行的车辆将近13万辆,载客超过23.5万人。新桥通车后,将逐步拆除旧桥。但这座耗资45.6亿美元的新浮桥项目的西侧,仍有工程需要继续建设,包括新的波蒂奇湾大桥、新的蒙特湖立交桥、新的西侧引桥的南向(东行)结构、进入I-5快车道的新公交合并坡道,以及与原有道路连接的自行车人行道。工作人员则表示,希望公众能够对很多事情作出积极的反应,如项目竣工的事实、新增车道、新增一条自行车道、路面美观、消除老化结构带来的重大风险。虽然这座新桥不像帝国大厦那般具有标志性的意义,但是与旧桥相比,新桥不仅功能强大,而且还具有一定的美学吸引力,年后,人们看到这座桥仍然会说,这是一座非常不错的桥梁。本文刊载/《桥梁》杂志年第1期总第87期转载自/GeekWire网站


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