世界上最長的浮橋誕生了，但為什麼是浮橋？

華盛頓州現在擁有了世界上最長的浮橋，而且是再一次。這座被命名為SR520的浮橋位於西雅圖邊上，它的鄰居們是這個星球上另外三座最長而且最重的浮橋。

修建SR520這座浮橋耗資45億美元，是用於替代一座之前橫亘華盛頓湖的老舊橋樑。這座浮橋向西連接州內高速520的部分已經正式開通了，另一個方向也即將開通。這座橋長達7700英尺（大約2.3公里），因此人們也許會有兩個疑惑：為什麼要在美麗的華盛頓湖上打造這麼一根「巨型麵條」？工程師們是如何將這個混泥土巨獸恰到好處地浮在水面上，並且能承擔汽車甚至是火車的重量？

為什麼是浮橋？

華盛頓對於浮橋的偏愛源自於到西雅圖周圍的地質環境。位於城市東邊的華盛頓湖，最深處超過了200英尺（大約67 米），湖的底部則是鬆軟的淤泥。這使得建造一座常規的有塔樁的懸拉橋非常困難（或者說昂貴）。該州交通部工程師介紹說，如果建造一座懸拉橋，每一座塔樁必須至少長達630英尺（大約200米），幾乎是布魯克林大橋的兩倍。

華盛頓交通運輸部工程師，同時也是這一項目的建築經理大衛·貝挈說（Dave Becher,），在高雅的西雅圖郊區建造一個高聳的懸拉橋也會遇到不少政治阻力。他說，「居民會極力反對」這一想法，不管怎麼說，這些高聳的根塔會阻礙到這裡美麗（同時極具價值）的湖景。

這些困難使得華盛頓州成為了浮橋界的全球權威，它吸引了各國的工程師們來共同攻克這些難關。這個月早些時候，一個日本代表團參加了SR520的宏大的通車儀式，他們急切地想要了解這一切到底是如何實現的。

水面之上的混凝土

浮橋的歷史比華盛頓州要古老得多，至少可以追溯到公元前480年。薛西斯一世將300艘船頭尾相連，他的軍隊才得以通過達達尼爾海峽。而這座位於華盛頓最新的浮橋則要複雜得多。相比於沉船（或者是廢棄的航空母艦），這些浮橋使用的是浮舟。在SR520這一工程項目中，他們一共使用了77個巨大的空氣箱，其中最大的箱子有28英寸高，75英寸寬，360英寸長。

如果你認為讓一個大箱子下沉的最好辦法是往裡面灌注水泥，那麼你肯定沒有體會到浮力的威力。就像在浴缸中放一個朝下的杯子那樣，水面提供的向上的浮力與這些浮箱的向下的重力相等，所以每一艘浮舟大約有20英尺（大約6米）位於水面以下，剩下7英尺（大約2米）露出水面。華盛頓的工程師們還為此研發了一種特定的混凝土配方與澆築工藝，確保這些浮舟不會出現裂縫。

在每一艘浮舟內部，是一些更小的，水密的艙室。如果發生了極端的意外情況，比如說發生了破裂，那麼這些破裂將被限制在一個艙室內，從而將沉沒的風險最小化。如果安置在浮舟內部的感測器檢測到了水的侵入，它們將向附近的交通運輸部橋樑維護設施傳輸中心，以及特定的交通運輸官員們發送緊急警告。

根據設計，這座橋樑能抵禦時速達89英里（約140公里/小時）的狂風，這使它能在普吉特海灣百年一遇的暴風中安然無恙。這座橋與華盛頓湖底部通過58個「巨大」的錨固定，每一個錨都都與3英寸粗的鋼纜相連。這些所謂的「巨大」可不是說著玩的。其中的一類專門沉入淤泥的錨，重達107噸。其他的錨則主要用來提供穩定性，以及在有風浪時保持橋的平穩。

這類錨的總重量達到了450噸，甚至超過了一架滿載的波音777客機。根據設計，這些錨都是無法移動的，哪怕橋面本身已經發生了移動。舉個例子來說，現在人們已經不需要那些錨了，但是那些錨仍沉在湖底。

當然，這些浮橋確實有可能沉入水中。在1979年，胡德運河浮橋的一部分因暴風雨而沉入水中。在1990年感恩節假期期間，一名維修人員在對一座關閉的，1940年代建造浮橋進行檢修時，忘了關上浮舟的閥門。隨後浮舟內部開始進水，而內部隔間存在的小裂縫讓事態進一步惡化。亨利佩特斯基在《科學美國人》中這樣寫道，「橋就像一堆坍倒的多米諾骨牌一樣沉了下去。」這絕對不是一個輕鬆的畫面，但是希望以後再也不會出現。

貝挈說，「我們現在對於浮橋機理的理解要比1940年代好得多。」州交通部門對於這座橋是如此的自信，它們還計劃將來某一天在SR520上鋪建輕軌（當然，毫無疑問的是，他們的首要任務是在4月25日開放西向的交通）。當然，如果即便是對科學和工程充滿信心的你，還是想躲開在浮橋上進行的第一次輕軌試運行，這也完全能理解。

來源：wired 撰文：AARIAN MARSHALL DeepTech深科技編譯整理，轉載需授權。

DeepTech深科技，麻省理工科技評論傾力打造，更多內容請關注官方微信公眾號:mit-tr