巴尔的摩港口可以利用新桥来抬高屋顶吗?

过去 70 年来,巴尔的摩的切萨皮克湾一角一直有某种固定的上限——该地区桥梁的垂直净空高度为 185 英尺。很快,当局将决定是否要提高该限制以及提高多少。

这是百年一遇的机会,这一决定将决定未来几十年走廊的垂直极限。确定未来几代人市场和社会需求的最佳高度需要州和联邦实体、港口领航员和巴尔的摩天然气和电力公司的合作——以及预测未来几十年船舶的大小和海平面的上升。

安纳波利斯附近的海湾大桥于 1952 年通车,高度约为 185 英尺。1973 年又增加了一座大桥,1977 年在巴尔的摩修建了基桥,这两座大桥的高度都差不多。到目前为止,这对巴尔的摩港的货运和游轮行业来说已经足够了。

但着眼于未来,通往东海岸港口的其他桥梁的所有者已经提高(或正在考虑提高)桥梁净空高度,尽管这样做的成本很高。

潜在建筑商在周一截止日期前提交了更换 Key Bridge 的提案,该桥于 3 月 26 日因被一艘集装箱船卡住而倒塌。马里兰州将在夏季末选出获胜团队。这意味着,在 1952 年至 2100 年以后的 150 年期间,这可能是永久改变巴尔的摩“天花板”的最佳时机。

如果桥面高度过低,如果航运公司将货物转运到通关条件更高的竞争对手港口,可能会危及港口未来的贸易。如果桥面高度过高,则会不必要地增加建设成本,并可能使桥面上的车辆驾驶员面临更危险的情况。

增加航道的上限也意味着计算其下限:根据联邦工作组的数据,到 2120 年,切萨皮克湾的水位预计将上升 3 至 5 英尺 海平面上升。 这高于全球平均水平。

新基桥预计于 2028 年通车,造价 17 亿美元,其使用寿命至少为 75 年,尽管一些工程师预计其使用寿命至少为 100 年。与此同时,两座海湾大桥中较老的那座桥只剩下大约 15 或 20 年的使用寿命,因此也需要更换。新海湾大桥几乎肯定会建到与新基桥相同的高度,同样,那座桥的使用寿命也将超过 75 年。

垂直净空——水与桥梁道路底部之间的空间——是州政府官员与选定的 Key Bridge 建造商合作时要决定的众多因素之一。

马里兰州交通部长保罗·维德菲尔德 (Paul Wiedefeld) 本月早些时候在接受采访时表示:“我们现在正处于这个过程的中间阶段——审视当前的市场、未来的市场、行业动态以及对巴尔的摩港的意义。”

约翰·明奇洛/美联社

2023 年,纽约市斯塔顿岛基尔范库尔潮汐海峡上的贝永大桥。(美联社照片/约翰·明奇洛)

货船“达利”号失去动力并撞上支撑桥墩,导致基桥倒塌,造成六名道路工人死亡,部分航道被堵塞数月。这场灾难表明,为未来做好规划(或至少尝试规划)的重要性;这座桥建造时并未考虑过 10 万吨级的船只,也没有做好应对船只撞击的准备。这促使美国国家运输安全委员会对事故原因展开调查,海岸警卫队也对国家港口基础设施展开调查。

重建基桥时,保持同样的 185 英尺净空高度,在短期内可能就足够了。但随着东海岸的公共实体花费数百万甚至数十亿美元来扩大跨度并挖掘更深的航道以容纳更大的船只,规划可能会要求建造更高的桥梁。

大型船舶、不断上涨的海浪

几乎没有什么因素能够阻止集装箱船本身的增长——自 20 世纪 60 年代以来,集装箱船的运力先是翻了一番,然后是三倍,现在已增长了十倍。事实上,经济因素促使集装箱船变得更大。

但外部因素可能会阻碍其增长。这与美国的半挂卡车并无不同。德克萨斯农工大学教授 Jean-Paul Rodrigue 的研究重点是运输和物流,他表示,半挂卡车的长度可以超过 53 英尺,但外部因素(各州的法律)限制了它们的长度。

对于货船来说,限制其大小的不是法律,而是基础设施。首先,货船的正下方和上方都有障碍物。大多数通往港口的航道深度不超过 50 英尺,桥梁通常设有最大高度。

国际海事和港口管理者协会的船长兼教育主任杰弗里·门罗船长表示,随着船舶的增加,“我们开始挖得更深。”自 20 世纪 70 年代以来,巴尔的摩的航道一直深 50 英尺,但查尔斯顿最近将其航道加深至 52 英尺, 纽约/新泽西正在研究 疏浚深度可达 55 英尺。

“然后我们开始意识到,现在我们最大的限制不是航道的深度,”门罗说道,他曾为一个大幅增加贝永大桥垂直净空的项目提供咨询,该大桥连接新泽西州和纽约州斯塔顿岛。“我们最大的限制是高架桥上的基础设施。”

除了航道深度和桥梁之外,国际航运还存在一些限制。新加坡附近一条重要航道马六甲海峡的狭窄,以及巴拿马运河和苏伊士运河的宽度,都使船舶大型化变得困难。

但如今建造的船只已经无法进入巴尔的摩港。限制它们的不仅仅是桥梁高度。马里兰州港口管理局发言人理查德·谢尔说,航道尺寸和“集装箱码头的容量”也决定了港口可以容纳的船只大小。

他在一份声明中表示:“这是为了容纳合适大小的船只,而不仅仅是一艘大船。”

集装箱船“达利”号驶往诺福克,途经一座空荡荡的切萨皮克湾大桥。为谨慎起见,大桥交通一度暂停。九十天前,这艘船撞上了大桥的支撑墩,导致桥身严重坍塌。
周一,集装箱船“达利”号驶过空荡荡的切萨皮克湾大桥,前往弗吉尼亚州诺福克。(杰瑞·杰克逊/工作人员)

门罗还指出,出于后勤方面的考虑,许多东海岸港口不宜接收比现在大得多的船只。但他补充道:“永不言败。”如果由他决定,他会把新基桥的高度定为 225 英尺,以提供“最佳灵活性”。

但是,船舶进入港口还有另一个垂直限制:BGE 电力线与 Key Bridge 平行,垂直净空为 214 英尺。

当被问及新桥的潜在高度时,维德菲尔德首先想到的是那些电缆:“它从 BGE 线开始,有一定的高度,”他说。

BGE 发言人 Stephanie Weaver 在一份声明中表示,在 2020 年至 2022 年期间修建这些线路之前,它于 2018 年收到了港口管理局“关于船舶当前和未来可能的通关要求”的意见。她补充说,BGE 正与官员就 Key Bridge 的重建“保持密切沟通”。

另一个变数是,即使巴尔的摩港不再接收比现在更高的船舶,海平面上升也会增加挑战。

“这也是一个需要考虑的全新问题,”维德菲尔德在谈到海湾水位上涨时说道。“这绝对是分析的一部分。你必须考虑这一点。”

美国国家海洋和大气管理局海洋学家威廉·斯威特曾住在安纳波利斯,经常乘帆船穿过海湾大桥。斯威特说,未来 30 年,海湾水位几乎肯定会上升一英尺。

除非迅速改变碳排放状况,否则碳排放预计将以更快的速度上升。一个世纪后,海湾水位预计将上升至少 3 英尺,甚至可能超过 5 英尺。这取决于切萨皮克湾以外的因素,包括 Sweet 指出的南极洲冰盖是否“变得不稳定”。

他在谈到海湾水位上涨时表示:“水位可能会更高。”

灾难性的大桥倒塌两个月后,弗朗西斯·斯科特基大桥的坡道出现在帕塔普斯科河的西南侧。
在帕塔普斯科河的西南侧可以看到通往弗朗西斯·斯科特基大桥的坡道。

建造百年大桥需要有根据的推测。例如,几十年后,车辆交通模式可能会大不相同,新奥尔良大学工程学教授、白宫国家基础设施咨询委员会成员诺玛·吉恩·马泰伊 (Norma Jean Mattei) 指出。海湾水域也不例外。

“走得越远,世界就越模糊,”她说,“桥梁是我们为更长寿命而设计的基础设施之一。”

东海岸桥梁发展

从某种程度上来说,桥梁高度只不过是数十亿美元的产业版本,用来与邻居攀比。最近,在讨论 更换佐治亚州萨凡纳的一座桥梁,当地官员提到了通往竞争港口纽约/新泽西港的桥梁高度较高。

佐治亚州交通运输部正在考虑增加跨萨凡纳大桥——塔尔玛奇纪念大桥的高度,该桥高 185 英尺,与马里兰州海湾大桥高度相同。

佐治亚州交通运输部发言人在一份声明中表示:“作为全美发展最快的港口,萨凡纳港是萨凡纳地区、佐治亚州和东南部其他地区的重要经济引擎。然而,港口能否停靠大型船舶可能会阻碍其未来发展。”

佐治亚州还正在考虑用一座跨度为 230 英尺的大桥来取代这座仅 33 年前通车的大桥。

尤金塔尔梅奇纪念大桥(2017 年拍摄)的垂直净空高度为 185 英尺,但当地官员正在考虑增加其高度。在马里兰州,官员们将很快决定新基桥的高度。
尤金·塔尔梅奇纪念大桥(2017 年拍摄)的垂直净空高度为 185 英尺。佐治亚州萨凡纳市的官员正在考虑增加其高度。在马里兰州,官员们将很快决定新基桥的高度。(美联社/Sally Hale 摄)

巴尔的摩北部的一个邻居已经改变了一座桥的高度。纽约和新泽西港务局将贝永大桥的净空高度从 150 英尺提高到了 215 英尺——该项目耗资 17 亿美元。

港口主任贝坦·鲁尼 (Bethan Rooney) 在一份声明中表示:“我们在 2019 年修建了巴约讷大桥,当时我们知道集装箱船只会越来越大,对货物的需求只会越来越强烈。”“很快,当疫情将货运量推高到我们预计 10 年后才会达到的水平时,这一举措就得到了回报。”

纽约地区另一座大桥的净空高度甚至更高:大型船舶可以轻松通过维拉札诺海峡大桥的 228 英尺净空高度。纽约引航员委员会主席詹姆斯·梅坎特 (James Mercante) 表示,停靠纽约的 1,200 英尺集装箱船的净空高度通常约为 175 英尺至 195 英尺。

邮轮的高度甚至更高。据该邮轮公司介绍,航行于维拉扎诺海峡下的 MSC Meraviglia 号高 214 英尺。

新 Key Bridge 的高度仍未确定,但一位潜在建设者在 5 月份的新闻发布会上建议高度为 213 英尺。

马里兰州引航员协会可能也暗示了其成员偏爱的测量标准。这些在马里兰州水域引导大型船只的引航员拒绝对本文发表评论。但一名代表在 2023 年巴尔的摩港口安全与协调委员会(一个由行业和政府组成的联合咨询小组)会议上讨论了替代海湾大桥的可能高度。会议记录称,引航员“建议桥梁最低高度为 228 英尺,但最好更高。”

无论选择何种高度,都不会立即改变进入巴尔的摩的航运交通,因为海湾大桥仍为 185 英尺高。考虑到其年限,增加当前海湾大桥的高度既不合逻辑也不可行。但“无论如何,这些大桥基本上都快报废了,”交通部长维德菲尔德说。

他说,两座海湾大桥中较老的一座还有大约 15 到 20 年的使用寿命。因此,切萨皮克湾在未来几十年内可能会有两座新桥建成;这样一来,下个世纪该走廊的天花板可能会发生改变。

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