北霍达兰大桥

北霍达兰大桥（Nordhordlandsbrua）是一座结合了斜拉桥与浮桥结构的跨海桥梁，横跨挪威西部韦斯特兰郡的萨尔胡斯峡湾（Salhusfjorden），连接卑尔根市的克劳瓦内塞特（Klauvaneset）与阿尔韦尔市的弗拉特岛（Flatøy）。大桥全长1,614米（5,295英尺），其中浮桥部分长1,246米（4,088英尺）。斜拉桥部分由一座高99米（325英尺）的H型桥塔组成，全长368米（1,207英尺），主跨长度为172米（564英尺）。该设计为船舶提供了32米（105英尺）的通航净空高度。

浮桥部分为一座钢制箱梁桥，由10个浮筒支撑。由于峡湾水深较深，因此浮筒并未进行横向锚固。桥面采用正交异性钢桥面板设计。浮筒及斜拉桥主体均采用混凝土建造，主跨则由48根拉索支撑。主跨峡湾一侧由一处深达30米（98英尺）的基础结构支撑，该处亦为两种桥型的连接点。从此处开始，在长414米（1,358英尺）的高架桥上，道路以5.7%的坡度连接至浮桥。

该桥设有双向车道，属于欧洲E39公路（亦称“海岸公路”）的一部分，同时设有行人与自行车专用道，连接北霍达兰地区与卑尔根市。自20世纪60年代起，当地便开始规划建设这座桥梁。1989年，挪威议会正式批准建桥计划，并于1991年开工建设。包括配套道路在内的总造价为9.10亿挪威克朗。工程期间曾因部分合同付款问题引发诉讼，最终承包商败诉。大桥于1994年9月22日正式通车，并一直作为收费公路运营至2005年12月31日。2014年，该桥的日均交通量为16,580辆。2019年，为筹基当地其他道路建设资金，桥梁重新恢复收费。该桥为挪威第二长桥梁，同时也是该国第二座浮桥。

## 规格

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该桥由三部分组成：一座斜拉桥、一座浮桥以及连接两者的高架桥。斜拉桥部分设有一座高99.3米（326英尺）的H型桥塔，其基础位于卑尔根大陆一侧的克劳瓦内塞特。该桥塔支撑一段主跨度为172米（564英尺）的桥梁，另一端则固定于海平面以下30米（98英尺）的基础之中，并锚固于克劳瓦斯卡伦岩脊。整座斜拉桥全长369米（1,211英尺），其中包括一段190米（620英尺）长、由六对桥墩支撑的引桥。斜拉桥提供一条通航水道，其净高为32米（105英尺）、净宽50米（160英尺）。主跨采用轻质LC55混凝土建造，而桥塔与引桥则采用常规C45混凝土。桥塔内部设有一处尺寸为1.6×2.0米（5英尺3英寸×6英尺7英寸）的中空空间。

该桥共设有48根拉索，在桥塔两侧及桥面两侧对称布置，每侧各12根。主跨范围内拉索间距为12.00米（39.37英尺），引桥部分的间距为9.33米（30.6英尺）。所有拉索总长度为4,432米（14,541英尺）；每根拉索由67至230根直径为7毫米（0.28英寸）的钢丝绞合而成。单根拉索重量介于1.5至14.5吨之间（1.5 到 14.3 长吨；1.7 到 16.0 短吨），其承载能力为1,960至7,910千牛（440,000至1,780,000磅力）。拉索可通过与桥面的连接装置进行张力调整。

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浮桥部分由一段钢制箱梁构成，置于10个浮筒之上。该浮桥段仅在两端进行锚固，分别连接于考瓦斯卡伦（Kauvaskallen）的水下基础以及弗拉特岛（Flatøy）。其连接方式为通过螺栓和受拉索固定的柔性钢板连接件，这些连接件在垂直于桥轴的水平方向上具有一定的柔性，从而能够适应潮汐引起的结构变形。弗拉特岛一侧的锚固结构由一座大型混凝土块组成，尺寸为22×20米（72×66英尺），高度为14.5米（48英尺），该结构浇筑于基岩中爆破形成的基础坑内。此外，还设置了垂直预应力岩锚，其中克劳瓦斯卡伦（Klauvaskallen）设有12根，弗拉特岛设有14根，分别提供42兆牛和44兆牛（约9,400,000及9,900,000磅力）的支撑力，但这些岩锚主要用于提高结构的安全系数。

该桥设有10个轻质混凝土浮筒，相邻浮筒之间的跨度为113.25米（371.6英尺）。浮筒高度介于7.0至8.6米（23.0至28.2英尺）之间，吃水深度为4.3至5.6米（14至18英尺）。每个浮筒由9个水密舱室组成，部分舱室填充压载物以保持平衡。这些舱室在设计时已考虑安全性，即使有两个相邻舱室进水，也不会危及桥梁整体安全。

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桥面铺设于钢制箱梁之上的正交异性桥面板上。该箱梁宽15.9米（52英尺）、高5.50米（18.0英尺）、长1,246米（4,088英尺）。钢箱梁总重量为14,150吨（13,930长吨；15,600短吨），其中3,000吨为高强度低合金钢。箱梁呈八边形截面，由厚度为14至20毫米（0.55至0.79英寸）的钢板焊接而成，并通过梯形纵向加劲肋进行加固，这些加劲肋由间距不超过4.5米（15英尺）的横向框架支撑。每个浮筒支座位置设置有两道完整的水密舱壁，采用厚度为8至50毫米（0.31至1.97英寸）的焊接钢板制成。横隔板中设有外部支架，用于将支撑力传递至浮筒。箱梁由长度为21米、36米和42米（69、118及138英尺）的分段构建，随后焊接成11个模块，模块之间形成1.2至1.3度的偏斜角。除与浮筒连接的锚固点外，箱梁在全长范围内保持恒定截面。从陆地锚固点至第一个浮筒之间的桥段承受最大应力，因此采用屈服强度更高的钢材制造。箱梁内部设有两套除湿装置，以防止钢材腐蚀。箱梁底部的净空高度为5.5米（18英尺）。

斜拉桥与浮桥之间通过一座长414.5米（1,360英尺）的钢制高架桥连接，该高架桥位于浮桥之上，使道路标高从高于平均海平面11.0米提升至34.4米（36.1至112.9英尺）。该高架桥自重约1,600吨（1,600长吨；1,800短吨），纵坡为5.7%。其跨径介于18至33米（59至108英尺）之间，桥面同样采用厚度为12毫米（0.47英寸）的正交异性钢桥面板结构。整个桥梁工程共使用约24,000吨混凝土（24,000长吨；26,000短吨），其中约10,000吨（9,800长吨；11,000短吨）用于浮筒建造。桥梁表面共涂覆约40,000升（8,800英制加仑；11,000美制加仑）的涂料。

该桥配备有132个监测传感器，包括用于监测浮筒舱口、钢制箱梁门体状态的传感器，以及用于检测腐蚀情况、箱梁与柔性构件应变的应变计和气象信息采集设备。在斜拉桥部分，桥梁设有航标灯，同时在通航区域中心设置有雷康导航应答器。北霍达兰大桥为挪威第二长桥梁，仅次于德拉门大桥。

## 历史

### 规划阶段

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北霍达兰地区的船运服务始于1866年，1923年当地购入了首辆汽车。1936年7月7日，在林多斯（Lindås）的伊斯达尔斯特（Isdalstø）与大陆奥萨讷（Åsane）的斯泰内斯特（Steinestø）之间开通了汽车渡轮服务。随后提出了一项交通整合计划，拟将北霍达兰地区的全部交通集中至一个渡口，并通过渡轮跨越萨尔胡斯峡湾（Salhusfjorden）前往奥萨讷。若将渡轮码头由伊斯达尔斯特迁至克纳维克（Knarvik），渡运距离可缩短，同时票价维持不变，额外收入则用于资助从弗拉特岛（Flatøy）通往林多斯的桥梁建设。这一方案促成了阿尔韦尔松德大桥（Alversund Bridge）于1958年通车，同时原先从弗拉特岛和梅兰（Meland）出发的渡轮服务也迁至克纳维克。在规划阿尔韦尔松德大桥期间，亦提出了跨越萨尔胡斯峡湾的设想。相关成本估算曾以美国金门大桥为参考，但在弗雷克豪格与萨尔胡斯之间建设悬索桥被证明造价过高，因此方案未获采用。

1962年，该议题再次被提出，此次方案为建设一座浮桥。由于峡湾水深且海底坡度陡峭，桥梁无法像普通桥梁一样固定于海床上。不过，澳大利亚霍巴特桥所采用的无侧向锚固技术为此提供了新的可能性。1963年，又提出另一项替代方案，即在峡湾下方建设一条水下浮动隧道，当时估算造价为1,950万至2,600万挪威克朗。挪威裔工程师、美国Sverdrup & Parcel公司联合创始人莱夫·J·斯韦德鲁普（Leif J. Sverdrup）于1965年对该峡湾进行了实地考察，随后受聘与总部位于奥斯陆的土木工程咨询公司Prosjektering合作开展桥梁规划工作。市政工程人员自1966年起开始对水流情况进行测量。Prosjektering与Sverdrup & Parcel建议采用带有可开启通航段的浮桥方案，以便船舶通行。1967年又提出一项新方案，即在卑尔根一侧的岩体中开凿航道隧道。

阿尔韦尔松德大桥建成时为一座收费桥梁，其通行费最初用于偿还建设过程中产生的债务。到1968年债务即将清偿完毕时，挪威公共道路管理局提出继续收费，并将收入用于建设跨越萨尔胡斯峡湾的新桥。这一做法遭到部分居民反对，他们认为尚未确定会建设新桥，因此继续收费属于违法行为，并将案件诉至法院。奥斯陆地方法院及艾兹维廷上诉法院（Eidsivating Court of Appeal）均认定该收费合法，挪威最高法院亦驳回了相关诉求。此外，对于采用浮桥方案亦存在反对意见，认为该结构将限制通行船舶的尺寸，从而影响峡湾内侧区域的商业发展。

20世纪70年代，国家1号公路（现为欧洲E39公路的一部分）经由克纳维克（Knarvik）通往松恩峡湾，从而推动了北霍达兰地区道路的升级，使该跨越通道成为来自北方的重要交通路线之一。同时，决定在林多斯（Lindås）的蒙斯塔德（Mongstad）建设一座炼油厂。1971年，再次就悬索桥方案展开讨论，提出了三种不同方案，其主跨长度介于1,090至1,210米（3,580至3,970英尺）之间，桥塔高度为160米（520英尺）。然而，该方案遭到萨尔胡斯（Salhus）地区居民的反对，因为悬索桥的建设将导致部分居民区被拆除。

1972年，开始就通过桥梁连接梅兰、弗拉特岛（Flatøy）和林多伊（Lindøy）的规划展开讨论，该方案于1975年5月获挪威议会通过，其中包括连接弗拉特岛与梅兰的克罗斯内松德大桥（Krossnessundet Bridge），该桥于1978年11月通车。哈格尔松德大桥（Hagelsund Bridge）于1982年4月1日通车，连接弗拉特岛与林多斯（Lindås）及克纳维克（Knarvik），从而实现了梅兰与林多斯之间的陆路连通，上述两座桥梁均部分通过收取通行费筹资。浮桥方案于1981年3月31日提交至议会交通与通信常设委员会审议，该委员会支持采用浮桥形式，1987年12月9日，议会通过了建设该桥的决定，但要求设置更大的通航水道。

详细规划工作于1990年3月启动，最初曾考虑两种浮桥施工技术方案：其一是在桥台之间建造连续的混凝土浮箱结构，其二为采用结合桁架结构的钢制方案，由桁架承载混凝土浮筒。然而，这两种方案最终均被否决，转而采用由混凝土浮筒支撑的混凝土或钢制箱形结构方案。

### 建设过程

桥梁设计由Aas-Jakobsen公司与挪威船级社承担，其中前者还负责动力分析与结构工程设计。建筑设计由Hindhammer–Sundt–Thomassen事务所、Lund & Løvseth事务所以及Lund & Slaatto事务所共同完成。在桥塔形式上，选择了H形桥塔而非A形桥塔，原因在于其功能性更强，同时在视觉上也能与周边桥梁（尤其是三座悬索桥）更为协调。

该桥的技术方案基于当时最新的浮桥技术，并结合挪威海洋工程技术发展而成。在最初的方案论证中，曾参考美国荷马·M·哈德里纪念大桥和胡德运河大桥（Hood Canal Bridge）所使用的技术，但最终被否决。取而代之的是采用正交异性桥面板结构，类似于贝格瑟伊松德大桥（Bergsøysund Bridge）所使用的方案。选择箱梁结构与正交异性桥面板，主要是因为能够降低材料使用量。传统浮桥通常采用横向锚固系统，将桥体固定于海床，该技术此前最深应用至约140米（460英尺）。然而，萨尔胡斯峡湾（Salhusfjorden）水深达500米（1,600英尺），使该方法成本过高而不可行。采用斜拉桥段的设计，则有助于在风暴条件下降低交通风险，减少桥面腐蚀，并改善桥下水体流动，从而有利于生态环境的维持。

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浮桥部分的施工合同于1991年8月授予一个名为“萨尔胡斯桥联合体”（Arbeidsfellesskapet Salhus Bru）的承包联盟，该联盟由Norwegian Contractors、Aker Entreprenør、Veidekke和Kværner Eureka组成。各构件在莫斯和腓特烈斯塔制造完成后，被运送至奥斯特峡湾（Osterfjorden）支流的洛内沃根（Lonevågen）进行组装，该地点适合连接各个部件。在施工过程中，高强度低合金钢的焊接出现问题，导致工程一度停工数日，直至承包方与公共道路管理局达成一致后方才恢复。1994年1月26日，用于将浮桥与斜拉桥连接的钢结构框架在斯卡格拉克海峡运输过程中发生脱落并严重受损，致使工程进度延误。由于该桥拥有当时世界上最长的无横向支撑跨径，其建设过程吸引了众多国际代表团的关注。

桥梁建设还包括对其他道路基础设施的投资，其中包括新建5.7公里（3.5英里）的公路、4.2公里（2.6英里）的地方道路，以及位于大桥南侧、长785米（2,575英尺）的霍德维克隧道（Hordvik Tunnel）。大桥两端均建设了立体交叉节点，弗拉特岛（Flatøy）一侧的交汇点还被设计为公交换乘枢纽，并成为北霍达兰地区多条公交线路的终点站。从该处出发的快速公交可直达卑尔根市中心。

该桥项目总造价为9.10亿挪威克朗，其中5.13亿用于浮桥部分，8,100万用于斜拉桥部分，2,500万用于航道工程，1.15亿用于规划工作，1.76亿用于配套道路及隧道建设。项目资金来源包括国家拨款4,100万挪威克朗、预收通行费1.39亿挪威克朗，以及7.30亿挪威克朗的贷款（由后续通行费偿还）。建设期间的利息支出为1.38亿挪威克朗。整个工程共投入约1,150,000工时。

### 后续发展

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由于使用高强度钢材，在焊接前后都必须将钢材加热至150°C（302°F），这导致了一系列的问题。Kværner在1992年末一直难以找到合适的施工工艺。到了1993年1月，虽然已经找到一个合适的工艺，但随后又继续对多种方法进行了为期六个月的试验。Kværner认为公共道路管理局（Public Roads Administration）应承担额外费用，并要求赔偿1.08亿挪威克朗（NOK 108 million），但该管理局拒绝了这一要求，因此双方进入诉讼程序。1996年1月26日，北霍达兰地方法院裁定支持公共道路管理局，但同时部分支持原告，认为管理局在材料选择上存在不当，应承担部分费用。法院判决公共道路管理局向Kværner支付3,400万挪威克朗。双方随后上诉至古拉廷上诉法院（Gulating Court of Appeal），1998年2月18日，该法院完全驳回了Kværner关于钢箱部分的所有索赔，并判决管理局仅需支付750万挪威克朗。此外，Kværner还需向管理局支付1950万挪威克朗的违约罚金，原因是工期延误。然而，该判决并非全体一致通过。原告随后将案件上诉至最高法院，最高法院一致维持了古拉廷上诉法院的判决，并判令原告承担被告方91万挪威克朗的诉讼费用。

该桥于1994年9月22日由哈拉尔五世正式揭幕启用。该桥是挪威第二座浮桥，此前一座为1992年通车的Bergsøysund Bridge。最后一批通行费于2005年12月31日收取完毕。2008年，该桥每日约有19,700名通行者，其中14%使用公共交通。2009年，该桥日均交通量为14,698辆，高于2000年的7,975辆。随着通行费的取消，日均交通量由2005年的9,912辆上升至2006年的12,249辆。2010年，该桥入选《Teknisk Ukeblad》举办的“挪威最美桥梁”评选的12个决赛候选之一。同年12月，卑尔根市议会批准了“北霍达兰方案”（Nordhordland Package），计划在奥萨讷（Åsane）和北霍达兰地区投入38亿挪威克朗用于道路建设，其中三分之二资金来自通行费，因此将重新在该桥设置收费站。收费标准最初设定为每辆车20挪威克朗，持续5年；随后在第一阶段完成后，提高至40挪威克朗，并持续15年。收费站计划于2013年重新启用。相关项目还包括建设一条新的四车道尼堡隧道（Nyborg Tunnel），用于缩短E39高速公路从该桥到卑尔根尼堡（Nyborg）互通立交的距离。

## 基本资料

- 尺寸：300
- 承载：双向两车道的E39、一条人行/自行车道
- 跨越：萨尔胡斯峡湾
- 地点：卑尔根，阿尔韦尔_(挪威), 挪威
- 维护单位：挪威公共道路管理局
- 设计师：阿斯-雅各布森
- 建筑材料：混凝土
- 最大跨度：172m
- 长度：1614m
- 日交通量：17,487 (2016)
- 开通日：1994年9月22日
- 通行费：1994年开始通车，2019年恢复收取通行费
- 座标：60°N 31°E