浅论金门大桥的建筑设计及其影响

淺論金門大橋的建築設計及其影響-8-為人民帶來更多的方便，更好的明天！肆●參考資料註一永遠的胖胖註二維基百科，自由的百科全書註三GoldenGateBridgePhotos淺論金門大橋的建築設計及其影響-7-參●結論在研究過程當中我們三人發現了很多很有趣的問題一、金門大橋的巧妙設計我們認為金門大橋之所以如此有名，與其巧奪天工的設計脫離不了關係，設計小組們克服了海水潮汐問題，正文中有提到南面的橋墩的問題，而解決的方法竟然是將海水與潮汐分開，可見人定勝天之言不假，但是後來他們在完成這部分工程之後，又將抽出的海水重新導回，並且在橋墩內造成對流，以減少海浪衝擊，並且防震，可見雖然我們人類是「人定勝天」的，但是我們還是要珍惜原本的大自然，並且互助互榮，否則就會像林肯大郡事件一樣，造成大自然的反撲二、利用技術改變地理事實正文中也有提到金門大橋橫跨了二十一公里的地震帶，感覺上是不可能的任務的事情，卻在技術層面中徹底的改善了，這跟上面提到的情形一樣，人跟大自然是互助互榮的，誰也離不開誰，但是只要人類能盡可能的利用手邊有限的資源，就可以做出一切的不可能假如我們排除政治因素的話，或許，建造橫跨台灣海峽的跨海大橋也是不無可能的事情，這樣子可以促進兩岸的交流與融合，當然，這不是一件簡單的事情，但是，人定勝天、有志者事竟成，沒有什麼事情是不可能的，只有不可能的人、不可能的想法，沒有不可能達成的事。而從橋樑所帶來的商業利益來看的話，不難發現，美國西部的拓荒，也是由鐵路先開始的，我們認為，台灣可以走向「無煙囪工業」，在中南部觀光景點興建橋樑，並且配合良好的制度，然後引進觀光客，不僅能促進區域發展，更可以平衡區域不均的現象，假如做的好的話，不難相信，台灣也會出現第二次的「台灣奇蹟」。我們認為，金門大橋的例子，對台灣而言，是一個相當好的例子，因為其遭遇的問題也有地震及海水問題，台灣的橋樑一遇到天然災害的檢驗時，往往經不起打擊，我們認為，為何不能學學金門大橋的例子呢？台灣的建築技術並不會落後美國相當多，而且，造一做精美耐用的橋樑，興建帶來的工作機會，完成後帶來的商業利益，以及作為當地人民的精神指標，又何嘗不好呢？假如有一天許可的話，說不定，我們還可以興建與福建廣東聯絡的橋樑呢！希望在借用了金門大橋的例子之後，政府也能好好的檢視除了橋樑之外的交通以及其影響到的問題面，PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion公尺，車道距離海面67公尺，全長約3公里建築工程使用516,000立方公尺混凝土、100萬公噸鋼料和80,000英哩(約13萬公里)金屬纜平面車道的主支撐為兩根直徑約1公尺的纜繩，固定於兩個巨型橋柱後，纜繩的兩頭封入巨大混凝土塊，有趣的是，JosephB.Strauss在南橋墩澆築混凝土之前放入了一塊取自他的母校俄亥俄州辛辛納提大學的磚頭。大橋在1937年4月完工，漆上了「國際標準橘」（InternationalOrange）的金門大橋，同年5月27日對行人開放，將它的首次通行權獻給了支持它的民眾，興奮的人潮摩肩擦踵的通過橋身，象徵金門大橋結束飽受爭議的過去，開啟輝煌的未來。第二天，隨著羅斯福總統按下電鈕的一瞬間，該大橋對汽車開放，也正式宣告金門大橋的誕生。公債部分，舊金山地區的選民們以自己的住宅、農場、和公司為抵押發行了最初的三千五百萬美元的工程債券。在1977年最後一筆債券被付清，其中三千五百萬美元的本金和三千九百萬美元的利息全被來自過橋費的收入。至於現在的過橋費如何使用呢？金門大橋是加州唯一不受州法管轄的橋樑。它目前由GoldenGateBridgeHighwayandTransportationDistrict管理與維護。所收取的三塊美金過橋費主要用於大眾交通運輸，渡口及公車等服務，從而減少交通堵塞。而金門大橋的輝煌紀錄有－金門大橋的兩個橋墩在1964年之前擁有世界上懸索橋中最長的跨度，這兩個橋墩直到不久之前還是世界上最高的懸索橋橋墩，1957年之前它還是世界上最長的懸索橋。建橋之前反對的聲浪極大，但是在建造完成之後，金門大橋反而變成舊金山最入眼的景點之一，在這座橋50歲生日的當天(1987/5/24)約200,000名的遊客同時站在橋上慶祝，結果導致橋面下降了10英尺/3公尺。五十多年過去了，每年通過這座大橋的車輛平均多達4200萬輛，在一片車水馬龍的繁榮景況中，金門大橋始終沈默，僅以簡潔的線條、光亮的色彩和筆直的橋身，證明它與周遭自然美景完美的融合，以及為市民服務的宗旨，累積了50年的謙遜，不僅使金門大橋凌駕其他建築成為舊金山的地標，在全美近60萬座的橋樑中，更享有首屈一指的聲譽，當然，今天不可能再有任何人說金門大橋的不是了。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion、為了考量讓橋更為安全，所以這座橋本身在遭受到自然外力時(風大),橋中點最大可以左右搖擺27英尺/8公尺。2、建築期間的問題及狀況有A、原先計劃在水平面以上的堅硬的岩石上建立橋墩，但由於地質學家認為，這樣的結構將無法經得起地震，最後Struss才同意將北面橋基加深至地表下100英呎，並深入岩層中35英呎。B、南面的橋墩是整個建造過程中，最困難的部份。橋墩必需構築在距岸邊1200英呎,水深100英呎之處。報告指出，在這樣的深度潛水能見度是零；而潮汐、漩渦、暗礁等更使得工程難度大大地提高。為了解決水的問題，工程人員築了總高度750英呎，露出水面15英呎的混凝土框，將海浪與潮汐隔離之後，然後把水抽出來.然後工程人員就在這個混凝土框中，將鋼筋結構的橋墩造在這個框內.等鋼骨結構的橋墩完成之後，再安裝管道使海水流入，在橋墩內部進行對流，以減少海浪的衝擊，並達到防震的效果。C、為橋塔打地基，工作人員需先在水中建一座高47公尺超大型的混凝土「防水箱」，方能在箱內進行地基及基座建造作業D、吊橋塔則是由數以千計的鋼條組成,高達750英尺,而吊橋的主吊索(Cable)長7,650英尺,直徑3英呎.每條Cable都是用27,252英呎長，如鉛筆般粗的鋼纜(wire)糾結而成，由Marincounty一路拉到SanFrancisco.E、架設其上的兩座鑄鋼橋塔在1935年6月完工時，立即受到地震考驗，幸而有驚無險平安無事，使隔月得以開始著手架設橋纜。F、該橋施工時的一項獨特設計是「安全網」的設置，施工中有11個人摔死，有19人因安全網而驚險獲救，而這19人在後來也趣味性的組成「去地獄的半路俱樂部」的榮譽會員。3、建材使用、啟用狀況及紀念活動世界第二長單孔橋造價3千3百萬美元PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion多座內陸的小型橋梁。他花費了十多年來游說北加州的居民。這座橋的其他主要設計者包括決定其藝術造型和顏色的艾爾文·莫羅和合作進行複雜的數學推算的工程師查爾斯·埃裡斯和橋梁設計師里昂·莫伊塞弗。就像巴黎的艾菲爾鐵塔一樣，雄踞在舊金山海灣中的金門大橋，在誕生之初同樣飽受不堪的歧視和汙辱。在當時人們的眼裡，外貌醜陋的金門大橋，將會徹底破壞金門灣渾然天成的美，而且當地政府為了建造金門大橋而大舉發行公債，更加深了市民對金門大橋的反感。總工程師JosephB.Strauss就在官方和民間對峙的態度中，於1930年代投入策劃事項，著手整頓橋架工程，並且在1933年2月在MarinCounty端碼頭開工。三、金門大橋之建築設計、建築問題及建築狀況1、建築設計當然是由總工程師JosephB.Strauss來總設計，里昂·莫伊塞弗來執行橋樑設計，並且由艾爾文·莫羅來執行藝術造型與顏色的設計，再由數學工程師查爾斯·埃裡斯來進行複雜的數學推算。A、橋墩以及其上的高塔是支持整座橋的主要垂直構件，跨距越大，橋墩和高塔的高度及厚度要看跨度以及承載力而決定。一般而言，橋墩只需建立在水平面上堅硬的岩石上就可以，然而金門大橋位在地震帶上，故將橋基加深至水面下30公尺，深入岩層10公尺，以抵抗地震所帶來的斷層、土壤液化等問題。B、水平橋面是橋的主要功能，兩端與兩岸相接，並架在兩座橋墩之上。C、吊索高塔與橋面以主懸索和垂直鋼索相接。由於大懸索所承受的拉力非常大，所以需用混凝土錨定懸索兩端與地面的連接處。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion、交通因素在金門大橋興建之前，若有人要從舊金山的北端到加州（馬林郡），就必須要利用渡口的船家所供應的渡船通過，但是船家所收的價錢往往沒有一定的標準，而且這些「渡費」也沒有被政府好好的利用，再者，渡船在風浪大、地震等天然災害發生的時候，往往也造成更多的危險，加上金門灣內海浪及暗潮洶湧（下文會提到），小規模的渡輪船家根本無法擔起風險及責任，因此，急需一座穩固的交通設施來彌補此問題。02、軍事因素金門海峽是由太平洋進入舊金山灣(SanFranciscoBay)的入口，長約三英哩，寬約一英哩，在海峽範圍內之海流速度約4.5~7.5節。地理文獻最早出現於西元1769年，西班牙士官JoséFranciscoOrtega奉命率領搜索隊向北方偵察，在現今稱為舊金山半島(SanFranciscoPeninsula)的地方發現這個海峽。之後於1775年8月5日，西班牙海軍軍官JuandeAyala所指揮的船艦SanCarlos，成為歐洲歷史記錄上首次通過金門海峽的船隻，自此這個海峽被稱為BocadelPuertodeSanFrancisco(MouthofthePortofSanFrancisco)。直到西元1840年，美國海軍上尉地形工程師JohnC.Fremont，因軍事需求考察地形，他以拜占庭港(今位於土耳其伊斯坦堡)的地理型態，仿其名為該海峽取名。他曾在日誌中寫到：TothisGateIgavethenameofChrysopylae,orGOLDENGATE；forthesamereasonsthattheharborofByzantiumwascalledChrysoceras,orGOLDENHORN.。此次地理考察也為日後美墨戰爭時，美國海軍將領約翰斯洛特(CommodoreJohnD.Sloat)可以從舊金山灣進入並攻佔加利福尼亞國，使其自始成為美國的領土有很大貢獻，因此後人一般稱此海峽為GoldenGateStrait。若在此興建一座橋樑，假設有一天有人要從金門灣進攻舊金山及加州，有此一座橋樑，必可提供美國軍隊方便的交通，若敵方有意要炸燬金門大橋，則美國軍隊也有了一個重要的戰略要點，只要這個點守備的下來，相信金門灣一帶都可以保守住。三、興建金門大橋之背景JosephB.Strauss早在1917年就提出建造金門大橋的構想，但由於渡口船家擔心生計，軍事領袖和工商業界關心造橋影響港口運輸等因素影響，在歷經十二年的強烈反彈之後，到1930年才通過了建橋計畫。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion壹●前言因為對生活科技課所上到的「建築設計與配置」的橋樑課程部分很感興趣，於是