把两条运河接在河流上方

从德国西部沿中部运河驶来的船舶,过去需要在罗滕塞下降至马格德堡港方向,再沿易北河顺流至尼格里普,转入易北—哈弗尔运河。船舶能够装载多少货物,受易北河水位影响。马格德堡北部的新水桥把运河直接架到河流上方,与霍恩瓦尔特双线船闸配合,连接汉诺威至柏林方向的水运通道。

这不是第一次尝试跨河。20世纪30年代已有水桥计划;1942年工程停止时,桥台、墩基和部分引桥上部结构已经完成,但跨河设施并未建成通航。德国统一后的新工程重新比较桥梁与拦河坝方案,联邦交通主管部门在1992年选择水桥,以减少对河流的干预并缩短审批过程。

参考:[2]

旧方案留下的是经验和场地

新水桥属于德国统一交通项目第17号,由马格德堡水道新建局推进。格拉斯尔工程事务所承担初步设计,联邦水工研究院参与船舶碰撞、温度及水力等专项问题。设计最初曾考虑利用旧基础,但新的连续钢结构和跨径安排要求重新建墩;旧工程的残留物在新桥招标前另行拆除。

1997年12月15日,DSD与比尔芬格—贝格尔联合体获得约2.1亿德国马克的施工合同。这是桥梁合同金额。2007年工程论文记载,现场工作于1998年1月从东桥台开始,7月14日举行奠基仪式。钢结构的设计复核、工厂质量保证和现场监督也分别安排,使质量检查贯穿设计、制造和安装过程。

参考:[1] [2]

钢桥承托一段有水的航道

建成的桥长约918米,由跨越主河道的约227米桥段和约691米引桥组成。主河道桥为三跨连续梁,最大跨径约106米;引桥采用两组各八跨的连续钢梁。全桥用钢约2.49万吨。水槽的水力宽度为34米,防撞护舷之间可用宽度为32米,两侧另有维护通道。

桥上长期承受水重,排空检修时又会出现不同的受力条件。工程师还需考虑船舶碰撞、沉船、冰压力及不均匀沉降。尤其在空槽受日照时,上下构件的温差会改变变形和支座反力,因此设计把竖向承重与水平约束分开处理,并结合测量数据完成支座安装。

参考:[1] [2]

工厂焊接与跨河顶推

主河道桥构件分别在德国洪堡、尼斯基及法国萨拉尔布的工厂制造。底板单元、主梁和连接构件须按预定起拱形状制作,并检查焊缝、尺寸和防腐涂层。最大的单件重约150吨,通过公路送到现场后,在东岸约85米长的拼装滑道上组装。

主桥采用逐段拼装、向前顶推的方法。2000年3月,跨越河心的推进由浮箱提供辅助支撑,随后逐步降低桥体并更换临时支承。引桥则主要由起重机把构件吊到桥墩上,从中部向两端装配。高处构件的空间起拱、焊接收缩及施工温度,使对位十分困难;末批引桥单元于2001年10月安装,接缝焊接到2002年1月底完成。

参考:[1] [2]

通航前后都需要监测

护舷用于分散船舶接触水槽侧壁的作用力,涂层与外加电流阴极保护共同抵御腐蚀;两侧的空气鼓泡系统用于减轻连续冰层形成的风险。桥墩沉降、钢结构温度及支座反力也被纳入测量。水桥因此不仅是一段钢结构,还需要排水、止水、防撞与维护设备共同工作。

2002年的工程报告把注水试验和试运转列为下一阶段任务。后来的竣工总结确认,2003年7月完成首次主要检查,10月10日随水道交叉工程开放。主体钢结构完成、受水检验与正式通航,分别对应不同的工程阶段。

参考:[1] [2] [3]

水桥带来的直接变化,是船舶跨越易北河时可以留在受控水位的运河内,不再依赖这段天然河道的低水位条件。水桥与双线船闸作为一个运营整体设计,通行能力需要协调。当地港口进一步获得稳定连接,则还涉及低水位船闸等配套工程。2003年启用的是新的跨河通道,汉诺威至柏林沿线的扩建和港口接入仍在继续。

参考:[2] [3]