隨意之旅
隨意之記
瞧橋
據說加拿大的班芙（Banff) 國家公園，其名聲相當於美國的黃石（Yollow Stone) 國家公園。朋友圈中有的朋友已去過多次。更有甚者，幾位朋友去年風餐露宿開車上千哩從本地直奔班芙！
為了不再 "OUT"，上周也湊熱鬧去了一趟班芙。全程七天，一半是隨旅遊團 "上車睡覺，下車拍照，鑽空撒尿，絕不遲到"，另一半則是租車自駕遊。總體感覺還不錯，隻是天公不作美，好像 Mr. Trump 的臉麵 - 陰多晴少。特別是最後一天，徒步一半遇上下雨，落湯雞似的走完了另一半。不知是不是意味著我們的 Trump 總統也會像落湯雞似走完他任期的另一半????！
要想開車去班芙借我十個膽我也不敢，隻好訂了薩克拉門托（Sacramento) 到卡爾加裏（Calgary) 的往返機票。
以前曾去過多倫多，渥太華，溫哥華幾個加拿大城市。而卡爾加裏從沒去過，隻知道這個城市曾經舉辦過冬奧會，想來應該是不錯的。上網一查，還真是不查不知道，一查嚇一跳：這城住了一百一十多萬人，是加拿大的第三大城市，人口遠多於渥太華和溫哥華。此地牛就牛在有豐富的石油和天然氣資源，是加拿大的能源中心，世界五百強企業大多在此設有辦事機構。一九八八年此地曾舉辦過一屆非常成功的冬奧會，據說他們正在努力爭取舉辦二零二六年的冬奧會，看來肚裏有油就是牛！
為1988年冬奧會修建的卡爾加裏塔
縱觀我走過的諸多城市，總體來看：美麗的城市總有一條美麗的河，美麗的河上總有風格各異美麗的橋，林林總總的各式橋梁總讓我這橋梁工程師興奮異常：瞧啊橋，你是我們橋梁工程師的驕傲，你使我們感到無比自豪！
卡爾加裏就是這樣一座美麗的城市，環繞著這座城市有一條美麗的河，她的名字叫弓河（Bow River）。而在橫跨弓河的眾多橋梁中，有一座耀眼的明星橋，取名為和平橋（Peace Bridge)。
卡爾加裏市
環城河 - 弓河
和平橋是一座二零一二年建成的單跨人行橋，分別設有分離的自行車年道及人行道。橋長 126 米 （415 呎），橋寬 8 米 （26 呎），橋高 5.85 米（19 呎）。
橫跨弓河的和平橋
二零零八年卡爾加裏市議會以七比六投票決定再建一座橫跨弓河的行人及自行車專用橋。 出於環保要求，此橋不能建橋墩於河中，隻能是單跨橋。考慮到附近有直升機場停機坪，又限製不能建造過高的橋塔。
市議會沒有經過竟標過程，直接把橋梁設計委托給了世界著名的西班牙建築師：聖地亞哥-卡拉特拉瓦（Santiago Calatrava)。
凡是對現代建築設計有所了解的想來都應該聽說過卡拉特拉瓦這位大師，其設計的建築及橋梁遍布世界各地。著名的包括 2004 雅典奧運會主場館，2005 建於瑞典的 HSB 旋轉中心，以及最近的紐約世貿中心中轉站。
建築師及結構工程師：聖地亞哥-卡拉特拉瓦
雅典奧運會主場館
HSB 旋轉中心
紐約世貿中心中轉站
紐約世貿中心中轉站
卡拉特拉瓦1951年生於西班牙瓦倫西亞的貝尼馬米特(Benimamet)，在巴倫西亞修完建築與城市設計專業以後，於1979年獲得了瑞士蘇黎世聯邦工學院的結構工程博士學位，可見這位大師是建築和結構工程的雙料冠軍。他在1981年於蘇黎世(Zurich)開了自己的建築和土木工程事務所。最初他所做的實際項目多是火車站、機場和橋梁這一類東西，好像和交通問題結下了不解之緣。他設計的橋梁以純粹結構形成的優雅動態而舉世聞名，展現出技術理性所能呈現的邏輯的美，而又仿佛超越了地心引力和結構法則的束縛。有的時候，他的設計難免會讓人想起外星來客，極其突兀的技術美似乎全然出乎地球人的常規預料。這當然是得益於他在結構工程專業上的特長。早自20世紀初以來，橋梁的設計一直被托付給了路橋結構工程師，建築師退避三舍好像已成習慣。由於有了卡拉特拉瓦，全世界的建築師們才忽然發現了新的課題，在90年代前後爆發了對橋梁進行建築設計的熱潮，從一個新的角度重新開始塑造城市中的這類元素，進而影響到城市的麵貌。
縱觀卡拉特拉瓦以往的橋梁設計，主要風格是以不平衡的高塔結合不同角度的拉索來支撐橋梁上的各種載荷。而卡爾加裏弓河上的這座橋確限製了任何高塔的應用。老幹部碰到了新問題！不過大腕就是大腕，卡拉特拉瓦一改傳統的方框式桁架結構為園筒形桁架結構，加之螺旋形十字斜撐，無論是外觀還是受力，都徹底改變了單調的方框式桁架橋的型態。
典型的方框式桁架橋
創新的橢園型螺旋桁架橋
在當今高速發展的計算機時代，對橋梁結構的設計、分析與計算並不存在多大的挑戰，而要將設計圖紙變為實物，這才是真正的挑戰。
傳統的方框式桁架橋，首先在工廠將各種杆件造好，然後運到施工現場進行組裝，杆件節點常用高強螺栓緊固在一起，形成總體結構，最後將組裝好的整跨橋支於兩端的橋台上。
最新的技術是用自移式模塊化平台車（SPMT) 將整座橋升起、移動到位，然後降至兩端的橋台上，這種技術極大地縮短了施工周期。前不久這一技術曾用來將退役的航天飛機從機場運送到博物館。
組裝中的方框式桁架橋
連接各杆件節點所有的螺栓
工人們正用螺栓連接各杆件
自移式模塊化平台車（SPMT)
利用 SPMT 移動整跨橋梁
利用 SPMT 移動整跨橋梁
利用 SPMT 移動整跨橋梁
SPMT 用於運送航天飛機
SPMT 用於運送航天飛機
鑒於和平橋的管狀截麵，絕大多數構件都是曲線形的，如何把眾多的曲線形構件焊接組裝成整體，其難度連卡拉特拉瓦本人也沒預料到。據他本人所說，單純從技術上講這橋的建造具有 "幾乎無法完成的難度"。卡拉特拉瓦稱其設計過十幾座橋梁，但從未有任何一座有如此高的要求。"我們一開始並沒有100%的信心能完成這個橋梁的設計與建造"。
"為了保證整個橋梁足夠輕，整個橋梁的鋼製框架都被分割成多塊，每塊的重量都經過了精密的計算，足以支撐負重而不斷裂，同時還能保證整個橋梁重量最小！" 卡拉特拉瓦說。
所有鋼材都是特殊定製，由西班牙的 Augescon 公司製造。每批15米長的運到卡爾加裏。為了保證焊接及建造質量，在卡爾加裏進行安裝的也不是普通的工人，他們絕大多數來自 Norfab Mfg 這個著名建築公司中最頂尖的成員。
不過即使材料經過優化，整個鋼製結構和鋪裝地麵也超過700噸重。
由於曲線形構件焊接組裝過程中反複出現的質量問題，整個橋梁組裝幾乎是邊試邊停，原訂二零一零年秋季建成此橋，經多次推遲，直到二零零二年三月才正式對行人開放。造價一再被追加，最終造價達到天價：二千五百萬美元！如建其它形式的同跨度人行橋，估計五座橋大概也花不了二千五百萬。這就是很多卡爾加裏市民稱此橋為 "敗家橋"，盡管市民們走在橋上都感到神氣十足！
出現天價造價的結局幾乎貫穿卡拉特拉瓦的整個工程生涯之中，包括近期的紐約世貿中心中轉站工程，眾人讚口不絕，但市政府卻有口難言，不少遺留問題還待解決。總之，對卡拉特拉瓦鬼斧神功的設計，建造和施工大多是鬼哭狼嚎！
曲線型的框架構件
組裝中的和平橋
組裝中的和平橋
組裝中的和平橋
組裝中的和平橋
運輸中的分段橋體
為支撐和平橋搭建的臨時平台
為支撐和平橋搭建的臨時平台
在臨時平台上液壓頂堆整體和平橋跨躍弓河
鑒於和平橋設計，特別是超高的建造難度，世界知名的建築設計雜誌 AZURE 最近將和平橋評為"世界橋梁工程奇跡"，號稱可以給所有橋梁當參考而毫不遜色。
說完和平橋，其實在離我家不遠處也有一座卡拉特拉瓦設計的人行橋：日晷橋（Sundial Bridge)。
日晷橋座落在加州的雷丁市（Redding)，離我家（Sacramento) 也就是兩個多小時的車程。此橋橋長 700 呎，橋寬 23 呎，橫跨薩克拉門托河，建成於二零零四年。
日晷橋：單斜塔單側斜拉橋
傳統的懸索橋或斜拉橋，一般都是對稱的懸索布局，兩側受力此較平衡，設計及建造工藝相對成熟。最近加州政府交通部門正在對一大型的懸索橋做可行性研究。
傳統的懸索橋或斜拉橋
而日晷橋完全拋棄了傳統的對稱布局，隻建單塔於河岸一側，此塔高 217 呎，向岸內傾斜 42 度，保持拉索的拉力與反向傾斜的塔之重力基本平衡，整體布局豪放大氣，一飛衝天！玻璃鋼橋麵更顯其榮華富貴。是當地一熱門旅遊景點。
與其它卡拉特拉瓦的傑作類似，日晷橋的造價高達二千三百五十萬美元！
最後講講為什麽此橋取名為日晷橋？日晷是古人用於測量時間的一種儀器，包括晷針及晷盤。太陽照射到晷針上，晷針的陰影投射到晷盤上，古人根據晷針陰影在晷盤上的位置來判斷當時的時間。日晷橋衝天的斜塔就好比晷針，不同時間其陰影投射到不同的位置，塔基上在相應的位置標注了相應的時間，這就是日晷橋取名之含義！
夥計們，現在知道什麽叫大師了嗎？至少我這橋梁工程師對卡拉特拉瓦博士佩服得五體投地。剛網上查了卡拉特拉瓦建築工程公司的網頁，他們正招結構工程師。在此準備三年退休後投奔大師，想想幹點邊角料的活還可以吧，順便把歐洲好好轉轉。人要有夢想，而夢想也有成真之時，對吧！
