福斯橋，英國人永遠做不完的工作

發源於蘇格蘭斯特靈郡山區的福斯河，向東蜿蜒流入福斯灣，繼而注入北海。遠望福斯灣河口相對狹小的昆斯費里港，海天間一座橘紅色鋼鐵大橋橫跨南北兩岸，這就是英國人引以為傲的福斯橋。

福斯橋（Forth Bridge）連接南岸愛丁堡的南昆斯費裏(South Queensferry)與北岸法夫區的北昆斯費裏(North Queensferry)，全長2467米，是世界上最長的多跨懸臂鐵路橋，落成於1890年。在它開通之前，要想在此地區穿越福斯灣只能通過輪渡。早在11世紀，南北昆斯費裏之間就有一條定期輪渡，是蘇格蘭王後瑪格麗特往返愛丁堡皇宮和鄧弗姆林修道院（Dunfermline Abbey）的必經路線，“昆斯費裏”意即“女王的渡口”。

福斯橋是運輸通道，也是旅行的目的地。

福斯橋橫跨福斯灣，將愛丁堡與法夫相連。它是世界上最長的多跨懸臂橋，主跨度在同類橋樑中居第二。龐大的橘紅色鋼軀歷經百年風雨，鐵路運輸至今繁忙。

到了19世紀中葉，英倫三島東岸的南北鐵路線快速延伸，傳統渡輪已明顯不能滿足客貨運輸的需求，在福斯灣修建一座鐵路橋的呼聲日益高漲。於是1873年，在蘇格蘭鐵路建設中受益的四家鐵路公司達成協議，聯合組成福斯橋鐵路公司。

起初，福斯橋的設計工作由才華橫溢的土木工程師托馬斯·鮑奇（Thomas Bouch）擔綱。他曾創建世界上第一條火車滾裝輪渡線，協助開發了建橋所用的沉箱，還於1878年在泰灣建成蘇格蘭第一座跨海鐵路橋——泰橋（Tay Bridge）。由於福斯灣海底過深且淤塞，無法修築多座橋墩，因此橋樑的跨徑需很長。鮑奇設計了一座兩跨懸索橋，由3個橋墩支撐吊住橋面的纜索，並開始在因奇加維島(Inchgarvie)修建橋墩。然而1879年12月28日的一場颶風徹底改變了鮑奇和福斯橋的命運。這天他設計的泰橋在剛開通一年多就在狂風暴雨中突然坍塌，造成一列火車墜毀、75名乘客殞命，成為彼時英國曆史上最嚴重的橋樑事故。鮑奇的設計能力因此遭到公眾質疑，福斯橋工程被迫中斷。

之後不久鮑奇去世，福斯橋工程由橋樑工程師本傑明·貝克（Benjamin Baker）和約翰·福勒（John Fowler）接手。貝克負責大橋主體的設計與建造，福勒負責連接主橋與路堤的引橋。受泰橋事故警示，貝克先在因奇加維島測量了風壓，記錄下34磅每平方英尺（約1628帕斯卡）的側風。而之前鮑奇是基於抵禦10磅每平方英尺側風的假定來設計他那座災難性大橋的——泰橋坍塌的根本原因在於沒能解決好風荷載問題。

貝克與福勒並沒有採用鮑奇的懸索式結構設計，而是創新性地提出一種懸臂橋設計方案。整座橋包含2個主跨、2個邊跨和2個15跨的引橋。主體3個橋塔高110米，由花崗岩橋墩支撐。每座橋塔有兩個伸臂，各長207米，構成主跨的伸臂之間用107米長的掛梁對接，使跨徑達521米。這在當時是世界上主跨最長的懸臂橋，直到1919年加拿大的魁北克橋建成（主跨跨徑549米），“最大跨”紀錄才被改寫。

人體展示福斯橋的懸臂技術原理

利用沉箱挖掘海底淤泥建造橋墩

建造中的橋塔，鋼柱交錯，看上去十分雜亂。

橋塔最外側伸臂即將與高架引橋對接，連接處是整座橋受力的關鍵。

懸臂橋的設計理念源自貝克所欣賞的中國伸臂木樑橋（鵲巢橋）。懸臂技術在人類橋樑史上應用了幾千年，通過上臂、下拱和格構梁來平衡橋體本身及過往車輛的重量，可以清楚地計算應力。由於福斯灣風力大，貝克將橋塔設計成向內傾的紡錘型，全部由粗細不一、長短各異的鋼杆交叉拼裝而成，在當時是一種十分新穎的構想。這種結構通透性大，阻風面積小，加上紡錘造型穩定性好，使橋體的抗風能力大大增強。

在建築材料方面，同期許多大型建築如法國的埃菲爾鐵塔大都採用延展性高的鍛鐵建造，貝克則選擇強度與韌性適中的新材料——低碳鋼。“可以把半英寸厚的鋼板像報紙一樣摺疊起來，用鉚釘像細繩一樣系成結。”對新材料的追求與他兒時作冶金學徒的經歷不無關係，而這一時期英國突飛猛進的鍊鋼技術使這一切變得可能。

福斯橋工程聲勢浩大，設計方案受到各方關注。有批評者認為，貝克的懸臂橋結構從正面看似整齊，但從其他視角看是一堆雜亂的線條，難以產生美感。對此設計師回應，“首先應該明白橋墩和上部結構的功能以及實現功能所需的材料，再來評價大橋的美醜。”方案几經修改完善，最終於1882年獲得批准，福斯橋正式開工建設。

為在28米深的河牀打地基建橋墩，施工方建造了6個巨型沉箱，通過調節箱內氣壓控制下沉或漂浮，工人們藉此進入箱體進行挖掘。工程師威廉·阿羅爾（William Arrol）的加盟，實現了貝克建造大型鋼橋的夢想。阿羅爾利用水壓機成功把鋼板製成直徑近4米的巨管，還發明瞭一些新工具例如水力鉚接機，將百萬鉚釘釘入大橋變成現實。福斯橋的建造共耗費5.4萬噸低碳鋼，使用了650萬個鉚釘，用鋼量可謂橋樑建造史上的一次創舉。但不容忽視的是鋼易受海水鏽蝕，福斯橋的解決方案是在所有裸露的鋼體表面塗刷防腐漆，全橋的刷漆面積達23萬平方米。

福斯橋從1882年開工建設到1889年底竣工，歷時7年，建造過程異常艱苦。高峯時期有近5000名工人同時施工，強風中高空作業導致73人喪生，數百人傷殘。為了紀念這些為英國橋樑事業做出貢獻的藍領工人，後人在橋址處修建了紀念館。1890年3月4日，威爾士親王即後來的愛德華七世國王親自將一枚金鉚釘釘在大橋上，宣告福斯橋正式通車。自此，從阿伯丁至倫敦的鐵路線不再被福斯灣中斷，每天約200列火車從橋上駛過，經歷了130年的強風海潮和兩次世界大戰，今天福斯橋仍巍然屹立。

福斯橋建成後進行過多次大規模維修。橋體安裝有維修通道和步梯，便於在運營中週期性檢修。21世紀初，大橋的養護部門對結構進行了全面檢測，主要承重結構仍然完好。在英國人眼中，福斯橋的維護是一項連續不斷的工程，因為把橋全部油漆一遍後，前面部分已經褪色，這意味着又要開始新一輪的維護。“Paint the Forth Bridge”（給福斯橋刷漆）因此成為一句俗語，形容一件永遠都做不完的工作。

福斯橋的日常維護是一項浩大的工程

一次全面粉刷需持續10年，被形容為“永遠做不完的工作”。

這座維多利亞時期的鋼鐵巨無霸留給後人的是震撼、驚歎和敬畏。據説，1896年李鴻章訪問英國，參觀福斯橋後也想在渤海灣建造一座類似的鐵路橋，後來詹天佑在擔任粵漢鐵路督辦時所提出的武漢長江大橋設計方案就參照了福斯橋。許多影視音樂作品中都出現過福斯橋的身影，希區柯克的電影《三十九級台階》中驚險的跳火車場景、滾石樂隊的專輯封面、周杰倫的歌曲《明明就》MV均在此取景。

1964年滾石樂隊為拍攝專輯取景福斯橋

“福斯橋各種未經裝飾的建築元素直接呈現，構成了它獨具特色的工業設計美學。在以鐵路為陸路長途運輸主要方式的時代，它在風格、材料和規模上的創新使之成為橋樑設計與建造史上重要的里程碑。”2015年聯合國教科文組織將福斯橋列為世界文化遺產，正是因其傑出的科學、美學和歷史價值。

現代橋樑工業日新月異，福斯橋身邊也增添了兩個新夥伴——1964年落成的福斯公路橋和2017年通車的昆斯費裏大橋。老中青三代橋樑被伊麗莎白女王稱為福斯灣“壯麗大橋”“現代工程的功勳”，它們構成了蘇格蘭東部地區重要的交通樞紐，在碧海藍天間築起跨越時空的風景走廊。

福斯灣的“壯麗三橋”（中為福斯公路橋，右為昆斯費裏大橋），共同構成蘇格蘭東部重要的交通樞紐。

本文選自2020年8月刊