旧桥的沉降与跨河需求

滑铁卢桥位于伦敦中心的泰晤士河弯道,北岸连接维多利亚堤岸及斯特兰德一带,南岸通往约克路与南岸地区。约翰·雷尼设计的第一座桥于1811年奠基,1817年6月18日开放,以滑铁卢战役命名。它有九道椭圆形花岗岩拱,车行道宽27英尺6英寸。1877年有关收费桥梁的立法推动公共机构收购,后来免除了过桥费。

1923年,旧桥桥墩、栏墙和路面出现沉降;采取补救措施后状况仍恶化,1924年5月11日午夜起停止通行。保留雷尼作品、加宽旧桥或另建新桥的争论随之展开,临时桥则承担过河交通。

参考:[1]

从拆桥决议到新桥开工

伦敦郡议会希望采用不超过五个河道跨孔、容纳六列车辆的方案。皇家委员会1926年主张保留并加宽旧桥,同时另建查令十字桥;融资、议会授权和替代路线之争,使决定反复多年。1934年郡议会最终决定拆除旧桥并建设新桥。

拆桥工程须维持拱间平衡和河道通航。施工者先清除上部构造,在桥墩间架设钢梁,再以吊杆悬挂支架托住拱石,由两侧逐渐向中央拆除。新桥1937年10月开工,1939年5月4日奠基时使用了一部分旧桥基石。工程由伦德尔、帕尔默与特里顿事务所协同郡议会总工程师皮尔森·弗兰克负责,建筑师贾尔斯·吉尔伯特·斯科特参与设计,彼得·林德公司承建。

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以较少桥墩扩大通航空间

新桥外观呈五个浅拱形跨孔,实际受力体系以两条曲线形钢筋混凝土箱梁及其间桥面组成。左右两半各连续跨过两跨,悬臂向中央伸出,再承托中间长94英尺的悬挂段。桥墩内承重墙与基础相连,外部墩壳保护承重构件免受船舶碰撞。

栏杆之间宽度增至80英尺,其中车行道58英尺,两侧步道各11英尺。通航孔宽由旧桥约120英尺增至约240英尺,较少桥墩和较高净空便利了船只通过弯道。立面主要饰以波特兰石,潮水涨落区的墩面则重用旧桥的康沃尔花岗岩,使新材料结构与河岸建筑相协调。

参考:[1] [3]

围堰、焊接与空袭中的施工

施工平台设在桥位上游,配有起重机和轻便铁路。钢板桩围堰使桥墩基础能够在干处施工;临时支架在主要航道留出通航开口。桥体完成后,工程人员利用承重墙预留间隙中的液压千斤顶抬升结构,将重量从施工支架转交给桥墩。

为了把梁做得较薄,主钢筋连接采用电弧焊,减少搭接占用的空间。混凝土在南岸集中拌制,经平台运送到位后振捣密实。战争却造成劳力与材料短缺,原定模板衬板也一度无法取得。

1945年仪式册记录桥上发生二十多次空袭相关事件,新桥、临时桥和施工设备均受损。战争开始时桥体仍依赖木支架,若被毁可能堵塞河流,因此使它尽早自承重被列为重要工程。参与劳动的也有女性;后来核实的1944年照片,记录了女性参加邻近临时桥拆卸的工作。

参考:[1] [2]

1942、1944与1945的三个阶段

郡议会的同期仪式册明确区分开放阶段:1942年8月开始部分使用;1944年11月,全部六列车行空间投入公众使用,当时没有举行仪式。1945年12月10日,由赫伯特·莫里森主持正式开幕。因此,1945年所纪念的是竣工后的庆典,并非车辆首次过桥。

拆下的临时桥钢梁随后被转用于荷兰河流上的桥梁。新桥南端又保留旧桥柱子与栏杆,作为雷尼纪念物。交通功能恢复、战时临时设施退出和旧桥构件保存,在同一工程中先后完成。

参考:[1] [2]

长期通行中的结构观察

新桥继续承担伦敦中心机动车与步行过河交通。设计在两端及中央悬挂段设置伸缩缝,使桥体能够随温度变化伸缩。内置承重墙与外部墩壳之间的限位构件,也参与控制移动。

后来工程人员对全桥开展连续一年的温度监测,把现场数据与不同设计规范比较。研究显示,截面内温差引起的弯曲效应值得单独评估。这样的运营研究,把1940年代为轻薄外观和通航净空作出的结构选择,重新置于长期维护的具体问题中。

参考:[3]