跨越的不只是塞文河

1966年的塞文大桥是河口公路工程的一部分,东侧从奥斯特崖岸经引桥进入塞文河悬索主桥,抵达比奇利半岛后,再经高架桥和怀河桥接向南威尔士。整个桥梁群包含奥斯特高架桥、塞文悬索桥、比奇利高架桥与斜拉式怀河桥,形成连续的河口公路通道。

新的跨河道路服务于英格兰南部与南威尔士之间的交通,接入当时的M4高速公路工程。1965年的施工报道预计,跨河通道及引道会使相关旅程缩短约五十英里。这个数字是工程建设时针对路线的预期,反映的是减少绕行的交通目标。

参考:[3] [5] [4]

把桥面做成承力的流线箱体

莫特、海与安德森和弗里曼、福克斯合伙事务所担任联合顾问工程师。上部结构方案由吉尔伯特·罗伯茨领导的弗里曼、福克斯团队推进,珀西·托马斯担任建筑顾问。悬索主跨为3240英尺,约988米;它的显著变化不是追求最大跨度,而是减少同等交通容量所需的结构重量。

此前许多大跨度悬索桥用深桁架加劲,塞文桥改用全焊接钢箱梁,把道路承板与加劲结构合为一体。箱梁深约十英尺,约三米,上下钢板和倾斜侧板形成封闭壳体,两侧悬挑出人行及自行车通道。高屈服强度钢与焊接制造,使减重不仅发生在桥面,也减少主缆和桥塔必须承担的恒载。

参考:[1] [2] [3]

浅梁必须经过风洞检验

1940年塔科马海峡大桥的风致破坏,使悬索桥设计者不能只检查静力荷载。罗伯茨推动英国国家物理实验室测试较浅桥面模型,比较不同截面的气动表现。塞文桥的侧面收尖,减少风压;封闭钢箱同时提供抗扭刚度,避免把轻薄简单理解为柔弱。

主缆与桥面之间采用倾斜、交错的吊索。按当时设计说明,当桥面相对主缆移动时,斜吊索的应力随之改变,通过材料和结构的滞后效应消耗部分振动能量。流线截面、箱体抗扭与吊索布置共同作用,再经风洞试验逐步调整。1966年的工程评论还提醒,成桥稳定不等于各施工阶段天然稳定,越是精简材料,越要检查架设期间的动力行为。

参考:[1] [2]

钢桥面先当船,再成为道路

上部结构由联合桥梁建造公司承担。工厂先制造钢板构件,并进行喷砂、金属喷涂等防腐处理,再送至切普斯托附近怀河沿岸的装配场。箱梁节段在那里焊成整体,暂时封闭检修开口后便能自行漂浮,沿怀河拖往塞文河,再从水面吊升到设计位置。

1965年的进度报告记载,桥面由八十八个钢节段组成,每段约一百三十英吨。节段长约六十英尺,约十八米。采用浮运减少了在宽阔水面搭设施工支架的需要,但要求焊缝、水密封闭、拖运与吊装相互配合。吊起后的节段先成对焊接,待整幅桥面荷载较均匀地挂到主缆上,再连接各对节段,以减少锁入结构的附加应力。

参考:[1] [3]

典礼与日常交通相隔一天

1966年9月8日,伊丽莎白二世主持桥梁启用典礼。同期《商业汽车》报道把仪式安排在当天,并把包括塞文桥、怀河桥及有关连接道路的高速公路交通开放,列为次日早晨七时。英国交通部后来提交议会的正式账目也明确记载,跨越塞文河和怀河的道路于9月9日开放交通。

因此,通常纪念的9月8日与交通管理记录中的9月9日对应不同环节。收费制度则依据1965年塞文桥收费法建立,目标包括回收建设等法定开支。后来1992年的法律把旧桥与第二条跨河通道纳入新的特许经营和收费安排,两条通道共同承担河口公路交通。

参考:[4] [6]

轻型钢结构需要持续照管

桥梁群建成后,格洛斯特郡议会接手养护,核心检查人员包括参与过架设、桥面焊接和施工检验的工作人员。主缆、吊索、钢箱和伸缩缝都有编号和检查记录。海风带来的盐分、周边工业烟气以及箱内凝露,使防腐成为日常运营的一部分。

养护工程师悉尼·布朗的报告指出,1966年末检查已发现部分涂层和焊接部位需要处理。原架设施工人员接受喷砂及喷漆培训,箱内还试用硅胶吸湿,并逐步改进密封。交通部2017至2018年度账目又记录了2006年起主缆腐蚀调查,显示维护问题会随服役时间改变。

2018年1月,桥梁结束私人特许经营后仍按另一收费方案收费,直至12月17日才停止向道路使用者收费。养护工作则持续进行。这座桥长期提供跨河便利,依靠的是最初的结构创新和此后不断投入的检查、修复。

参考:[5] [6]