快速橋樑施工（ABC）是一種短時間內完成橋樑更換並且對交通造成最小干擾的橋樑施工技術。橋樑更換即可在舊橋附近現場施工完成。新橋建成後，切斷舊橋並使用自走式模塊化平板車（SPMT）或類似系統將其拆除。然後由自走式模塊化平板車抬起新橋，將其轉移到施工現場並將其放置到位。通常，跨越橋樑的運輸公路或鐵路將在短時間內封閉，如僅封閉一個週末。
傳統的施工技術通常一次只能更換一半橋樑，且另一半橋樑改為雙向車道通行（例如，在更換另一個結構的同時，暫時將雙向車流轉移到原有結構上），施工時間通常為一年或以上。快速橋樑施工項目在執行之前和執行期間，需要投入更多的規劃、研究和指導工作。
新舊金山-奧克蘭海灣大橋（SFOBB）的南南繞道（SSD）是一個臨時的雙層旁路結構，車流穿過原有舊金山-奧克蘭海灣大橋，同時完成耶爾巴布埃納島新建東跨的永久性搭接結構的施工。由於海灣大橋上的平均日交通量高達27萬輛，因此，建造這種繞道結構且不造成重大交通問題的唯一方法是採用快速橋樑施工方法。
項目需完成的任務如下：
◆拆除70年海灣大橋北側的一個雙層桁架式橋跨（88米長）
◆滾動安裝繞道結構的新桁架（77米長）
◆整個操作在空中達到的高度為46米（約15層）
◆舊鋼桁架重量超過3300T
◆以上所有工作均在一個長週末（約100小時）內完成
如果項目失敗會造成的後果：
◆穿越海灣的其他交通方式，如渡輪和地鐵，都將接近其交通容量。
◆縱有繞行路線，但單程時間會增加1至1.5小時。
◆將造成海灣區的一次重大經濟危機
整體規劃
舊金山-奧克蘭海灣大橋舊橋原貌
翻修過程中的臨時旁道
完工後的新橋
整體移動3300T重的桁架需要仔細規劃和精心執行；桁架需要升到46米的高度並且必須在有限的時間內完成，如此一來，挑戰將增加一到兩倍。但是，參與建設耶爾巴布埃納島過渡橋跨（舊金山海灣大橋新東跨的一部分）的項目團隊證明，通過充分規劃、大量建模和工程專業知識，是可以做到的。
新海灣大橋的大部分建造工程都偏離原有結構——高架橋和標誌性的自錨式懸索跨位於原有交叉處附近，日交通量約27萬輛，是海灣區的金融生命線。當然，對於兩跨必然相連之處——海灣大橋中，新東跨行車道的並行結構必須改為西跨的雙層結構。
耶爾巴布埃納島過渡跨也將於此併入。當然，新結構施工期間完全不封閉這一重要交通線路，是不可能的，但截至目前，參與該項目的團隊已經最大限度地減少道路封閉。2009年9月3日勞動節的週末封閉，是繼兩年前那次封閉後的第二次封閉，在此期間，項目團隊通過精心設計的施工流程，更換了該線路的另一端。
修築該繞道環路的目的是為了交通分流，同時也是為了修築該項目的其餘路段；在一個長週末（四天）的路面封閉期間，搭建過渡結構是為了將車流引入臨時繞道環路。該繞道環路是雙層鋼桁架橋樑結構，它的承包商是CC邁爾斯公司（CC Myers），該繞道環路也是原有結構的複製品。本項目的主要挑戰來自繞道環路與東跨的連接，同時還需要最大限度地減少交通中斷。加州交通部（Caltrans）希望將封閉時間限制在一個長週末範圍內，因此同意拆除原有的88米橋跨，切斷原有路線，將其向橋樑北部延展，然後安裝鋼桁架，並將原有橋上車流引入繞道結構。該計劃被稱為“連出/連進”計劃（roll-out-roll-in），加州交通部要求TY Lin International/Moffat Nichol的設計團隊為該項目制定設計方案。
面臨挑戰
從一開始，工程師就知道這將是一個極具挑戰性的項目。原有桁架已有70年曆史，重達3,300T，但整個操作的真正難處在於，桁架需要高出地面46米。桁架最初設計為置於其支座上，而非設計在中間節點處進行頂升。在需要的情況下，還須調查修改後的傳力路徑所需達到的有效交通容量，並加強桁架。
新桁架必須置於原有路線的南側，便於滾動安裝就位；這意味著需要將新桁架架設在46米高空中的臨時支撐上。滾動安裝系統必須堅固可靠，應能承受變幻莫測的天氣和任何可能將其吹倒的風級。一旦封閉交通，並將舊桁架與其支座分離，就無回頭路可走，項目必須落成，並且要按時落成。
建築信息模型（BIM）
為保持整個項目的正常施工進度，“連出/連進”施工操作不得晚於2009年9月的勞動節週末。加州交通部要求設計師與CC邁爾斯公司、鋼結構製造商團隊、安裝人員和大型起重機專家密切合作。鑑於極具挑戰性的進度要求，項目團隊決定在設計階段，建立東端搭接結構的全面詳細的CAD橋樑信息模型。此舉主要目標是，使用模型來虛擬模擬施工順序進行，評估施工操作所採用的流程和系統，以及確定和消除所有可能的幾何設計和空間需求問題。次要目標是，使用新結構的模型來消除結構裝配和設計信息問題，並生成用於製造和安裝結構鋼的製造圖，以加快整體進度。建模工作由設計合資企業分包顧問北加州結構工程公司（NorCal Structural）完成。橋樑信息模型在解決若干構成“連出”施工當日潛在障礙的關鍵問題方面非常有效。
移動系統
設計能夠承受“連出/連進”荷載的支撐結構，由一對鋼製滑動梁組成，滑動梁沿垂直於桁架下方車流方向的南北軸線運行。每個滑動梁深約2.7米，頂部寬2.4米。滑動梁設計能夠承受2000T的反作用力。每個滑動梁由四個塔架支撐，兩個雙柱塔架和兩個四柱塔架，塔架高約46米。塔柱為鋼管，雙柱塔架的塔柱鋼管直徑1.5米，四柱塔架的塔柱鋼管直徑914毫米。
移動系統由大型起重機分包商瑪姆特公司（Mammoet）根據設計團隊制定的標準設計。移動系統由三個主要部件組成：位於滑靴中的垂直千斤頂（用於提升/降低桁架）、水平推拉式千斤頂和起重裝置。八個垂直千斤頂用於支撐每個桁架，兩個千斤頂的組合起重能力為每個支撐點1200T。垂直千斤頂安裝在滑靴中，滑靴在鋪設於滑動梁頂部的軌道上滑行。滑靴採用不鏽鋼靴底，可在聚四氟乙烯凹槽板上滑行，凹槽板固定在沿軌道以間斷間隔鋪置的氯丁橡膠墊上。每個桁架總共使用八個推拉式千斤頂和兩個水平千斤頂，二者的組合起重能力為每個支撐點120T。
起重裝置將垂直和水平荷載從桁架傳遞到滑動梁。起重裝置的頂部設有橫樑，與桁架弦杆對齊。桁架節點位於梁中間的盆式支座上。兩個起重能力分別為100T的垂直千斤頂位於梁的兩端，用於穩定起重裝置，以防側向荷載引起傾覆。橫樑連接到垂直於桁架弦杆的分配梁，當起重裝置停在其初始位置時以及在緊急停機的情況下，分配梁可將靜載反作用力從桁架傳遞到滑動梁。兩個向下懸臂式垂直構件（滑動梁兩側各一個）通過螺栓固定在滑動樑上的支撐環，設計用於將施加的側向荷載轉移到滑動梁中，併產生穩定作用的垂直反作用力，以抵抗傾覆力矩，同時，桁架處於其初始“停放”位置。
抗震因素
當桁架處於這個位置時，起重裝置設計用於抵抗根據場地相關反應譜確定的地震荷載，以及風荷載。在“連進”期間，起重裝置支撐系統只需抵抗風荷載，此處所述風荷載系基於80公里每小時的平均風速。
操作中最具挑戰性的部分是拆除舊桁架，因為在最初架設桁架期間鎖定的力度存在不確定性。一旦“連出”桁架與橋樑斷開並向一旁移動，工程師需確保橋中其餘桁架的穩定性，這一點至關重要。
必須移動的桁架是耶爾巴布埃納島上連通隧道的四個桁架中的一個，每個桁架長88米。在舊航道上的主懸臂桁架旁的兩個桁架，搭接在一個巨大的混凝土橋墩上，該橋墩還可作為與隧道側其餘桁架之間的抗拉連接。
“連出”桁架安裝在鉸接支座上，重點是確保通過這些支座施加的所有水平和垂直荷載已經完全釋放，以避免在切斷支座和提升桁架脫離支撐之前，不會產生任何回彈力。這可以通過在銷釘正上方支座的支撐腹板上作新月形切割，並確保銷釘在火焰切割支座腹板之前，在頂升荷載下開始上升來實現。
完成任務
加州交通部在勞動節週末期間，將橋樑封閉四天，自9月3日晚上8點開始。第二日，將舊桁架“連出”，第三日將新桁架“連進”。除了一些小問題，施工操作進展較為順利。當新桁架“連進”後，兩側鄰接甲板的銜接公差在12毫米以內。該橋於9月8日早上7點重新開放交通——由於在橋樑主懸臂桁架的一個眼杆中發現了一個無關緊要的裂縫，開放時間推遲了幾個小時。施工總耗時：4天11小時，或107小時。
施工期間使用的新工具如下：
◆使用橋樑信息模型技術建立了一個完全詳細且比例真實的CAD橋樑模型。
◆虛擬模擬了施工順序 ，以評估流程和結構系統。
◆確定並消除所有可能的幾何設計和空間要求問題。
◆消除結構裝配問題
◆生成製造圖
東端搭接結構是南南繞道項目中最複雜的部分，並獲得了美國國家鋼橋聯盟頒發的2012年度快速橋樑施工獎。該項目應該是針對何時採用快速橋樑施工法以及何為快速橋樑施工技術可交付成果的最佳示例。
由於該桁架位於關鍵路徑且項目設計製造同時進行，除了出色的設計支持外，該項目還需要與設計師、細部設計人員、製造商、安裝人員、檢驗人員和其他施工支持團隊等各方之間的絕佳配合。與場外製造相關的問題通過各方協同得以解決，設計意圖也通過前瞻性規劃和各方之間的持續溝通得以達成。與材料採購、測試和檢驗相關的挑戰，也通過合同管理和項目管理最佳實踐成功得以克服。
作者 / Tom Ho
作者系林同棪國際工程諮詢有限公司副總裁
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