สะพานคือโครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อทอดข้ามสิ่งกีดขวาง เช่น แม่น้ำหรือทางรถไฟ เพื่อให้ยานพาหนะ คนเดินเท้า และสิ่งของอื่นๆ สามารถผ่านข้ามไปได้ สะพานส่วนใหญ่ประกอบด้วยพื้นราบที่รองรับด้วยคาน โค้ง หรือสายเคเบิล โครงสร้างเหล่านี้ตั้งอยู่บนฐานรากที่ออกแบบมาอย่างระมัดระวังเพื่อถ่ายเทน้ำหนักของสะพานไปยังพื้นดินด้านล่างโดยไม่ทำให้ฐานรากทรุดตัว

สะพานสามารถสร้างได้หลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้ง วัตถุประสงค์ และเทคโนโลยีการก่อสร้างที่มีอยู่ โครงสร้างสะพานแบบง่ายๆ ได้แก่สะพานคานที่ทำจากท่อนซุง และสะพานแขวนที่ทำจากเชือกหรือเถาวัลย์ชาวโรมันและชาวจีนโบราณสร้างสะพานโค้ง ขนาดใหญ่ ด้วยไม้ หิน และอิฐ ในช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมทำให้สามารถสร้างสะพานที่มีช่วง กว้างขึ้น และมีดีไซน์ที่สวยงามยิ่งขึ้นคอนกรีตได้รับการพัฒนาจนสมบูรณ์แบบในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 และปัจจุบันสะพานโค้งส่วนใหญ่สร้างจากคอนกรีตหรือเหล็ก

การปฏิวัติอุตสาหกรรม นำมา ซึ่งการผลิตเหล็กจำนวนมาก ซึ่งทำให้สามารถสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ รวมถึงสะพานโครงถักและสะพานคานยื่น  ที่ช่วยให้สามารถสร้างสะพานข้ามแม่น้ำกว้างหรือหุบเขาลึกได้ สะพานที่มีช่วงความยาวมากที่สุดใช้การออกแบบแบบแขวนหรือแบบเคเบิลซึ่งทั้งสองแบบนี้อาศัยสายเคเบิลเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงในการรองรับพื้นสะพาน เมื่อเวลาผ่านไป ช่วงความยาวสูงสุดของสะพานที่สามารถสร้างได้ก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จนถึง2 กิโลเมตร (1.2 ไมล์) ในปี 2022 รูปแบบสะพานอื่นๆ ได้แก่ สะพานลอยหลายช่วงซึ่งสามารถข้ามหุบเขากว้างได้สะพานโครงถักซึ่งเป็นการออกแบบทั่วไปสำหรับการขนส่งรถไฟหนัก และสะพานเคลื่อนที่ได้เช่นสะพานชักและสะพานหมุน

การออกแบบสะพานต้องตอบสนองความต้องการหลายประการ ได้แก่ การเชื่อมต่อกับเครือข่ายการคมนาคม การมีระยะห่าง ที่เพียงพอ และการขนส่งผู้ใช้ได้อย่างปลอดภัย สะพานต้องแข็งแรงพอที่จะรับน้ำหนักของตัวเองรวมถึงน้ำหนักของการจราจรที่ผ่านไปมา นอกจากนี้ยังต้องทนต่อแรงกดดันที่รุนแรงและคาดเดาได้ยากจากสภาพแวดล้อม เช่น ลม น้ำท่วม และแผ่นดินไหว เพื่อให้บรรลุเป้าหมายทั้งหมดนี้ วิศวกรสะพานมักใช้ กระบวนการ ออกแบบตามสถานะจำกัดและ วิธีการ ไฟ ไนต์เอเลเมนต์

สะพานหลายแห่งเป็นที่ชื่นชมในความสวยงาม และสะพานที่งดงามบางแห่งทำหน้าที่เป็นแลนด์มาร์คที่โดดเด่น ซึ่งสร้างความภาคภูมิใจและเอกลักษณ์ให้กับชุมชนท้องถิ่น ในงานศิลปะและวรรณกรรม สะพานมักถูกใช้เป็นสัญลักษณ์แทนการเชื่อมต่อหรือการเปลี่ยนผ่าน สะพานสามารถสร้างผลกระทบเชิงบวกต่อชุมชนได้ เช่น เวลาในการเดินทางที่สั้นลงและผลิตภัณฑ์มวลรวมภายในประเทศ ที่เพิ่มขึ้น และยังสามารถสร้างผลกระทบเชิงลบ เช่นมลพิษ ที่เพิ่มขึ้น และการมีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อน

สะพานรูปแบบแรกสุดเป็นโครงสร้างเรียบง่ายสำหรับข้ามพื้นที่ชุ่มน้ำและลำธาร ประกอบด้วยทางเดิน ไม้ หรือท่อนซุง [ ^{2 ] [ a ] ​​เสาเข็ม}ซึ่ง  เป็นองค์ประกอบสำคัญของการสร้างสะพาน ถูกนำมาใช้ในสวิตเซอร์แลนด์ราว 4,000 ปีก่อนคริสตกาล เพื่อรองรับบ้านยกพื้นสูงที่สร้างอยู่เหนือน้ำ^{[ 4 ]}สะพานโค้งแบบคานยื่นหลายแห่ง ถูกสร้างขึ้น ราวศตวรรษที่ 13 ก่อนคริสตกาลโดยวัฒนธรรมกรีกไมซีเนียน รวมถึง สะพานอาร์คาดิโกซึ่งยังคงมีอยู่จนถึงปัจจุบัน^{[ 5 ]}ในศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสตกาลกษัตริย์เซนนาเคริบแห่งอัสซีเรียได้สร้างท่อ ส่งน้ำหิน เพื่อลำเลียงน้ำใกล้เมืองนิเนเวห์ท่อส่งน้ำแห่งหนึ่งข้ามหุบเขาเล็กๆ ที่เจอร์วันมีซุ้มโค้งแบบคานยื่น 5 ซุ้ม และมีความยาว 280 เมตร (920 ฟุต) และกว้าง 20 เมตร (66 ฟุต) ^{[ 6 ]}ในบาบิโลเนียเมื่อปี 626 ก่อนคริสต์ศักราช มีการสร้างสะพานข้ามแม่น้ำยูเฟรติสโดยมีความยาวประมาณ 120 ถึง 200 เมตร (390 ถึง 660 ฟุต) ^{[ 7 ]}ในอินเดียตำราอรรถศาสตร์ของเกาติลยะกล่าวถึงการสร้างสะพานและเขื่อน^{[ 8 ]}จีนโบราณมีประวัติศาสตร์อันยาวนานในการสร้างสะพาน รวมถึงสะพานคานยื่นสะพานเชือก และสะพานที่สร้างข้ามเรือลอยน้ำ^{[ 9 ]}

ชาวโรมันโบราณสร้างสะพานที่ทนทานจำนวนมากโดยใช้เทคนิคทางวิศวกรรมขั้นสูง^{[ 10 ]}ท่อส่งน้ำของโรมันหลายแห่ง – บางแห่งยังคงตั้งอยู่จนถึงทุกวันนี้ – ใช้รูปแบบโค้งครึ่งวงกลม^{[ 10 ]}ตัวอย่างเช่นสะพานอัลกันตาราในสเปนและสะพานปงต์ดูการ์ดในฝรั่งเศส^{[ 11 ]}ชาวโรมันใช้ซีเมนต์เป็นวัสดุก่อสร้าง ซึ่งสามารถผสมกับหินก้อนเล็กๆ เพื่อทำเป็นคอนกรีตหรือผสมกับทรายเพื่อทำเป็นปูนสำหรับเชื่อมอิฐหรือหิน^{[ 12 ]}ซีเมนต์ของชาวโรมันบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ประกอบด้วยเถ้าภูเขาไฟมีคุณสมบัติกันน้ำ^{[ 13 ] [ข]}สะพานทราจันที่สร้างจากไม้และหินขนาดมหึมา( ประมาณ ค.ศ. 105) ข้ามแม่น้ำดานูบและมีความยาวกว่า 900 เมตร (3,000 ฟุต) ^{[ 14 ]}

สะพานหินที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังหลงเหลืออยู่ในประเทศจีนคือสะพานอันจีซึ่งสร้างขึ้นระหว่างปี ค.ศ. 595 ถึง 605 ในสมัยราชวงศ์สุยสะพานนี้ยังมีความสำคัญทางประวัติศาสตร์ในฐานะที่เป็นสะพานโค้งหินแบบเปิดช่องที่เก่าแก่ที่สุดในโลกอีกด้วย^{[ 16 ]}สะพานเชือก ซึ่ง เป็น สะพานแขวนแบบง่ายๆถูกใช้โดย อารยธรรม อินคาใน เทือกเขา แอนดีสของอเมริกาใต้ก่อนการล่าอาณานิคมของยุโรปในศตวรรษที่ 16 ^{[ 17 ]}

ในยุโรปยุคกลางความสามารถในการออกแบบสะพานลดลงหลังจากการล่มสลายของกรุงโรมแต่ได้รับการฟื้นฟูในยุคกลางตอนปลายในฝรั่งเศส อังกฤษ และอิตาลี ด้วยการสร้างสะพานต่างๆ เช่น สะพานปงต์อาวิญงสะพาน ข้ามแม่น้ำ ดูร็องซ์และสะพานลอนดอนเก่า^{[ 18 ]}ตัวอย่างที่ยังคงเหลืออยู่ ได้แก่ สะพานปงต์เวคคิโอในฟลอเรนซ์สะพานเอ็กซ์เก่าและสะพานมอนโนว์ในเวลส์^{[ 18 ]}

ในยุโรปช่วงศตวรรษที่ 15 และ 16 ยุคฟื้นฟู ศิลปวิทยาการนำมาซึ่ง การเน้นย้ำใหม่ในด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม^{[ 19 ]}บุคคลสำคัญ เช่นกาลิเลโอ กาลิเลอี , ฟาอุสโต เวรันซิโอและอันเดรีย ปัลลาดิโอ (ผู้เขียนI quattro libri dell'architettura ) ได้เขียนตำราที่ใช้แนวทางการวิเคราะห์อย่างเข้มงวดในการออกแบบสถาปัตยกรรมและการก่อสร้าง^{[ 20 ]}นวัตกรรมของพวกเขารวมถึงสะพานโครงถัก และซุ้มโค้งหิน ส่งผลให้เกิด สะพานปอนเต ซานตา ตรินิตาในฟลอเรนซ์สะพานริอัลโตในเวนิส และสะพานปงเนิฟใน ปารีส ^{[ 21 ]}สะพานทางทหารและเชิงพาณิชย์ถูกสร้างขึ้นในอินเดียโดยฝ่ายบริหารของราชวงศ์โมกุล^{[ 22 ]}จักรวรรดิอาซานเตในแอฟริกาได้สร้างสะพานข้ามลำธารและแม่น้ำโดยใช้ลำต้นและคานไม้^{[ 23 ]}

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 การออกแบบสะพานโค้งได้รับการปฏิวัติในยุโรปโดยJean-Rodolphe PerronetและJohn Rennieพวกเขาออกแบบส่วนโค้งที่แบนกว่าส่วนโค้งครึ่งวงกลมแบบโรมัน ซึ่งทำให้เวลาในการก่อสร้างเร็วขึ้น การไหลของน้ำใต้สะพานดีขึ้น และเสาที่เพรียวบางกว่า การออกแบบเหล่านี้ถูกนำไปใช้กับสะพานPont de la Concordeและสะพาน New London Bridge ^{[ 24 ]}

เมื่อการปฏิวัติอุตสาหกรรม เริ่มต้นขึ้น เหล็กก็กลายเป็นวัสดุก่อสร้างที่สำคัญสำหรับสะพาน^{[ 26 ]}ทั้งเหล็กหล่อ (ซึ่งแข็งแรงภายใต้แรงอัดแต่เปราะ) และเหล็กดัด (ซึ่งมีความยืดหยุ่นมากกว่าและดีกว่าภายใต้แรงดึง ) ถูกนำมาใช้ในการสร้างสะพาน^{[ 27 ]}สะพานเหล็กในอังกฤษ – ซึ่งสร้างจากเหล็กหล่อและสร้างเสร็จในปี 1781 – เป็นสะพานขนาดใหญ่แห่งแรกที่สร้างจากโลหะทั้งหมด^{[ 28 ]}สะพานแขวนยาวหลายแห่งถูกสร้างขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 โดยใช้เหล็กเส้นตาไก่ (ลวดเหล็กกล้าซึ่งเหนือกว่ามาก มีจำหน่ายในภายหลังในศตวรรษเดียวกัน) ^{[ 29 ]}

ยุคของทางรถไฟเริ่มต้นขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1820 และนำไปสู่นวัตกรรมที่สำคัญในการออกแบบสะพาน^{[ 30 ]}สหราชอาณาจักรเป็นตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าทางรถไฟมีอิทธิพลต่อการสร้างสะพานในประเทศอุตสาหกรรมอย่างไร โดยมีนักออกแบบอย่าง Isambard Kingdom Brunel , Robert StephensonและJoseph Lockeเป็น ผู้นำ สะพาน รถไฟของอังกฤษมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไปหลายทศวรรษ^{[ 31 ]}สะพานที่โดดเด่นในยุคนั้น ได้แก่สะพาน High Level Bridge (1849) ^{[ 32 ]}สะพาน Royal Border Bridge (1850) ^{[ 32 ]}สะพาน Britannia Bridge (1850) ^{[ 33 ]} สะพาน Royal Albert Bridge (1859) ^{[ 34 ]}และสะพาน Clifton Suspension Bridge (1864) ^{[ 35 ]}จำนวนสะพานรถไฟในสหราชอาณาจักรเพิ่มขึ้นจาก 30,000 เป็น 60,000 แห่งในช่วงยุคRailway Mania ^{[ 36 ]}สะพานรถไฟส่วนใหญ่ใช้โครงสร้างโค้งก่ออิฐและหิน เนื่องจากโครงสร้างเหล่านี้สามารถรับน้ำหนักมหาศาลที่เกิดจากรถไฟได้ แต่ก็มีการใช้โครงสร้างคานเหล็ก (บนเสาก่ออิฐหรือหิน) ด้วยเช่นกัน^{[ 37 ]}ความอุดมสมบูรณ์ของไม้ ราคาถูก ในอเมริกาเหนือทำให้ทวีปนี้นิยมใช้ไม้เป็นวัสดุสำหรับสร้างสะพาน โดยใช้โครงสร้างแบบโครงถัก (สำหรับช่วงยาว) และ โครงสร้าง แบบสะพานโครงถัก (สำหรับข้ามหุบเหวลึก) ^{[ 38 ]}

การผลิตเหล็ก จำนวนมาก ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ทำให้มีวัสดุใหม่สำหรับสะพาน ส่งผลให้สะพานโครงถักและสะพานคานยื่นมีน้ำหนักเบาและแข็งแรงขึ้น และลวดเหล็กได้เข้ามาแทนที่เหล็กเส้นเป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับสายเคเบิลของสะพานแขวน^{[ 39 ]}คอนกรีต ซึ่งเดิมใช้ในจักรวรรดิโรมัน ได้รับการปรับปรุงด้วยการคิดค้นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 และเข้ามาแทนที่หินและงานก่ออิฐเป็นวัสดุหลักสำหรับฐานรากของ สะพาน เมื่อเหล็กหรือเหล็กกล้าถูกฝังอยู่ในคอนกรีต เช่นในคอนกรีตเสริมเหล็กหรือคอนกรีตอัดแรงมันจะเป็นวัสดุที่แข็งแรงและราคาไม่แพง ซึ่งสามารถใช้สำหรับองค์ประกอบแนวนอนของสะพานคานและสะพานคานกล่องได้^{[ 40 ]}

สะพานSidi M'Cidในแอลจีเรียเป็นสะพานที่สูงที่สุดในโลกเมื่อสร้างเสร็จในปี พ.ศ. 2455 ^{[ 41 ]}

ตลอดศตวรรษที่ 20 สะพานใหม่ๆ – โดยนักออกแบบOthmar Ammannและคนอื่นๆ – ทำลายสถิติระยะทางช่วงสะพานซ้ำแล้วซ้ำเล่า ทำให้เครือข่ายการขนส่งสามารถข้ามแม่น้ำและหุบเขาที่กว้างขึ้นเรื่อยๆ ได้^{[ 42 ]}สะพานเคเบิล  – ซึ่งใช้เคเบิลเป็นวิธีรองรับเพียงอย่างเดียว – กลายเป็นแบบสะพานที่ได้รับความนิยมหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 [ ^{43 ] [ c ] ปลาย}ศตวรรษที่ 20 มีนวัตกรรมสำคัญหลายอย่างในการออกแบบสะพาน สะพานแบบ Extradosedได้รับการแนะนำและใช้งานอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะในญี่ปุ่น^{[ 47 ]}ในประเทศจีนท่อเหล็กที่บรรจุคอนกรีตได้รับการนำมาใช้เป็นแนวทางใหม่ในการสร้างสะพานโค้ง^[ 48 ^]โพลิเมอร์เสริมใย – ซึ่งไม่ประสบปัญหาเรื่องสนิมเหมือนเหล็ก – ถูกนำมาใช้ในสะพานสำหรับการใช้งานหลายอย่าง เช่น คาน แผ่นพื้น สายเคเบิล ^รับ  แรงดึง ห่อหุ้มภายนอกขององค์ประกอบคอนกรีต และการเสริมแรงภายในคอนกรีต^{[ 49 ] [ d ]}ในศตวรรษที่ 21 สะพานที่มีความยาวเกิน 2 กิโลเมตร (1.2 ไมล์) เป็นครั้งแรกคือสะพานชานักกาเลที่สร้างขึ้นในปี1915 ^{[ 50 ] [ e ]}

จุดประสงค์ของสะพานใดๆ ก็คือการข้ามสิ่งกีดขวาง สะพานสามารถให้การสนับสนุนและการขนส่งสำหรับทางรถไฟรถยนต์ คนเดินเท้า ท่อส่งน้ำ สายเคเบิล หรือการผสมผสานใดๆ ของสิ่งเหล่านี้^{[ 52 ]}ท่อส่งน้ำได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงต้นประวัติศาสตร์ของมนุษย์ และนำน้ำไปยังเมืองต่างๆ^{[ 53 ]} ระบบคลอง บางครั้งรวมถึง ท่อส่งน้ำที่สามารถเดินเรือได้ (เรียกอีกอย่างว่าสะพานคลอง ) เพื่อนำเรือข้ามหุบเขาหรือร่องลึก^{[ 54 ]}

จนกระทั่งต้นศตวรรษที่ 19 สะพานส่วนใหญ่ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับคนเดินเท้า ม้า และรถม้า^{[ 30 ]}หลังจากการประดิษฐ์ทางรถไฟ สะพานรถไฟจำนวนมากถูกสร้างขึ้น ในบริเตน จำนวนสะพานเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในช่วงที่การสร้างทางรถไฟเฟื่องฟูในกลางศตวรรษที่ 19 ^{[ 30 ]}สะพานรถไฟมีข้อกำหนดเฉพาะเนื่องจากรับน้ำหนักมาก – หัวรถจักร หนึ่งคัน อาจมีน้ำหนักถึง 197 ตัน (217 ตันสั้น) ^{[ 56 ]}สะพานรถไฟถูกออกแบบมาเพื่อลดการโก่งตัว (การโค้งงอภายใต้น้ำหนักบรรทุก) เพื่อเพิ่มความแข็งแรง (จำกัดความเสียหายที่เกิดจากอุบัติเหตุ) และเพื่อทนต่อแรงกระแทกหนัก (แรงกระแทกฉับพลัน เช่น จากล้อรถไฟที่ชนกับความไม่สมบูรณ์ของราง) ^{[ 57 ]}ข้อกำหนดเหล่านี้ทำให้ทางรถไฟหลีกเลี่ยงสะพานโค้ง สะพานแขวน และสะพานเคเบิล แต่สะพานคานตรงหรือสะพานโครงถักเป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป^{[ 58 ]}การเติบโตอย่างรวดเร็วของเครือข่ายมอเตอร์เวย์ในศตวรรษที่ 20 ทำให้จำเป็นต้องมีสะพานเพื่อข้ามระยะทางที่ยาวขึ้นเรื่อยๆ เพื่อไปยังเกาะและข้ามหุบเขา^{[ 59 ]}พร้อมกับการนำรถไฟยกระดับและรถไฟโมโนเรลเข้า มาใช้ในเมือง

การประยุกต์ใช้สะพานที่สำคัญอย่างหนึ่งคือการปรับปรุงความปลอดภัยและการไหลเวียนของการจราจรที่ทางแยกซึ่งถนนหรือทางรถไฟตัดกันที่ระดับพื้นดิน ทางแยกดังกล่าวทำให้ยานพาหนะต้องหยุด ซึ่งนำไปสู่การจราจรที่ช้าลง สิ้นเปลืองเชื้อเพลิง และเกิดอุบัติเหตุมากขึ้น เทคนิคหนึ่งในการบรรเทาปัญหาเหล่านี้คือการสร้างสะพานเพื่อให้ถนนเส้นหนึ่งสามารถข้ามไปอีกเส้นหนึ่งได้ กระบวนการนี้เรียกว่าการแยกต่างระดับ^{[ 60 ] [ f ]}การแยกต่างระดับสามารถนำไปใช้ได้ที่ทางแยกทางรถไฟ-ถนน^{[ 61 ]}หรือทางแยกถนน-ถนน^{[ 62 ]}

สะพานบางแห่งที่เรียกว่าสะพานคนเดินมีไว้สำหรับคนเดินเท้าโดยเฉพาะ^{[ 63 ]} สะพาน เหล่านี้มีตั้งแต่ทางเดินไม้ ธรรมดา ที่ช่วยให้ข้ามพื้นที่ชื้นแฉะได้ ไปจนถึงสะพานลอย สูง  ซึ่งรวมถึงระบบสะพานลอยมินนิอาโพลิส  ที่ช่วยปกป้องคนเดินเท้าจากสภาพอากาศหนาวจัดในฤดูหนาว^{[ 64 ]}เมื่อใช้ข้ามถนนในเขตเมืองที่มีการจราจรหนาแน่น สะพานคนเดินโดยทั่วไปจะปลอดภัยกว่าทางข้ามถนน แต่ก็ถูกวิพากษ์วิจารณ์โดยนักวางผังเมืองและผู้สนับสนุนคนพิการว่าทำให้คนเดินเท้าไม่สะดวก ขัดขวางการเข้าถึง ลดคุณภาพชีวิตในเมือง และทำให้ ต้อง พึ่งพารถยนต์ มากขึ้น ^{[ 65 ]}

สะพานทหารเป็นอุปกรณ์ประเภทสำคัญในสาขาวิศวกรรมทหารพวกมันทำหน้าที่หลากหลายในยามสงคราม เช่น การข้ามสิ่งกีดขวางอย่างรวดเร็วท่ามกลางการสู้รบ หรืออำนวยความสะดวกในการส่งเสบียงไปยังแนวหลัง^{[ 66 ]}สะพานทหารสามารถแบ่งออกเป็น สะพาน เปียกที่วางอยู่บนแพลอยน้ำ และ สะพาน แห้งที่วางอยู่บนเสาตอม่อ ริมฝั่งแม่น้ำ หรือจุดยึด^{[ 66 ]}กลไกแบบหยาบๆ ในการข้ามหุบเหวเล็กๆ คือการวางมัดท่อนซุง (มัดท่อหรือท่อนซุงขนาดใหญ่) ลงในหุบเหวเพื่อให้ยานพาหนะสามารถขับข้ามไปได้^{[ 67 ]}

สะพานที่เคลื่อนย้ายได้จากรถหุ้มเกราะนั้นบรรทุกอยู่บนยานพาหนะที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะ^{[ 67 ]}ยานพาหนะเหล่านี้โดยทั่วไปมีสมรรถนะในการข้ามภูมิประเทศเช่นเดียวกับรถถัง และสามารถบรรทุกสะพานไปยังสิ่งกีดขวางและกาง ("ปล่อย") สะพานได้^{[ 69 ]} ยานพาหนะ Chieftainของสหราชอาณาจักรสามารถปล่อยสะพานยาว 23 เมตร (75 ฟุต) ซึ่งสามารถรับน้ำหนักได้ 54 ตัน (60 ตันสั้น) ได้ภายใน 3 นาที^{[ 70 ]}สะพานทางทหารได้ถูกนำไปใช้ในงานพลเรือนสะพาน Baileyถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกในปี 1940 เพื่อใช้ในสงครามโลกครั้งที่ 2 แต่ยังคงใช้ในยามสงบ สะพาน Bailey ถูกใช้เป็นสะพานถาวรขนาดเล็ก รวมถึงสะพานชั่วคราวที่ใช้ในขณะที่สะพานถาวรกำลังถูกเปลี่ยนหรือซ่อมแซม^{[ 68 ]}

ในช่วงสงคราม สะพานมักได้รับความเสียหายจากการทิ้งระเบิดหรือจากวิศวกรการรบสะพานอาจเป็นเป้าหมายที่มีค่าเพราะไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ มองเห็นได้ง่ายจากทางอากาศ และความเสียหายต่อสะพานอาจทำให้เครือข่ายการขนส่งของศัตรูหยุดชะงักได้^{[ 71 ]}สะพานถูกโจมตีด้วยปืนใหญ่มาตั้งแต่สมัยโบราณ และการเกิดขึ้นของเทคโนโลยีใหม่ๆ โดยเฉพาะเครื่องบินและโดรน ทำให้การโจมตีสะพานง่ายขึ้น เยอรมนีใช้ เครื่องบิน Stukaในการ โจมตี แบบดิ่งทิ้งระเบิดใส่สะพานในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง^{[ 72 ]}และยูเครนสร้างความเสียหายให้ กับ สะพานไครเมียด้วยการโจมตีด้วยโดรนในปี 2023 ^{[ 73 ]}

สะพานบางแห่งไม่ได้มีไว้สำหรับการขนส่งเท่านั้น แต่ยังมีไว้สำหรับการขนส่งด้วย สะพานท่อใช้สำหรับขนส่งท่อน้ำมันหรือท่อน้ำข้ามหุบเขาหรือแม่น้ำ^{[ 74 ]}สะพานประวัติศาสตร์หลายแห่งรองรับอาคารต่างๆ รวมถึงศาลเจ้า โรงงาน ร้านค้า ร้านอาหาร และบ้านเรือน ตัวอย่างที่โดดเด่น ได้แก่ สะพานลอนดอนเก่าและสะพานปอนเตเวคคิโอ^{[ 75 ]}สะพานบางแห่งที่สร้างในยุโรปในยุคกลางได้รวมโบสถ์ ไว้ ในการออกแบบ^{[ 76 ]}ในยุคปัจจุบันสามารถพบร้านอาหารบนสะพาน ได้ในบาง จุดพักรถ บนทางหลวง ซึ่งมีร้านอาหารหรือร้านค้าอยู่เหนือทางหลวงโดยตรง และผู้ขับขี่ที่เดินทางในทั้งสองทิศทางสามารถเข้าถึงได้^{[ 77 ]}ตัวอย่างเช่นซุ้มประตูวิล โรเจอร์สเหนือทางด่วนโอคลาโฮมา^{[ 78 ]}และจุดพัก รถหลายแห่งบน ทางด่วนอิลลินอยส์ สะพาน โนวีโมสต์ในบราติสลาวามีร้านอาหารตั้งอยู่บนยอดหอคอยเดี่ยว^{[ 79 ]}นักอนุรักษ์ใช้สะพานสัตว์ป่าเพื่อลดการแบ่งแยกถิ่นที่อยู่และการชนกันระหว่างสัตว์กับยานพาหนะ^{[ 80 ]}ทางข้ามสัตว์ป่าแห่งแรกสร้างขึ้นในช่วงทศวรรษ 1950 และสะพานประเภทนี้มีการใช้งานทั่วโลกในปัจจุบัน^{[ 81 ]}

สะพานส่วนใหญ่จำแนกตามการออกแบบโครงสร้างพื้นฐาน ได้แก่ สะพานโค้ง สะพานโครงถัก สะพานคานยื่น สะพานแขวน สะพานเคเบิล หรือสะพานคาน^{[ 82 ] [ g ]}คำศัพท์อื่นๆ อีกหลายคำสามารถใช้เพื่อกำหนดลักษณะต่างๆ ของรูปแบบหรือการออกแบบของสะพานได้ เช่นสะพานลอย สะพานโครงถักและทาง เชื่อม

การเลือกโครงสร้างสะพานที่จะใช้ในสถานการณ์เฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย รวมถึงความสวยงาม สภาพแวดล้อม ต้นทุน และวัตถุประสงค์^{[ 84 ]}สะพานบางช่วงรวมโครงสร้างพื้นฐานสองประเภทเข้าด้วยกัน ตัวอย่างเช่นสะพานบรู๊คลินเป็นโครงสร้างแบบแขวนเป็นหลัก แต่ก็ใช้เคเบิลยึดด้วย^{[ 85 ]}สะพานหลายช่วงบางแห่ง – เรียกว่า สะพาน ไฮบริด – ใช้โครงสร้างพื้นฐานที่แตกต่างกันสำหรับช่วงที่แตกต่างกัน^{[ 86 ]}

สะพานโค้ง

ซุ้มประตูระเบียง

ซุ้มโค้งที่ผูกไว้

สะพานโค้งประกอบด้วยส่วนโค้งที่รับแรงอัด ซึ่งรองรับพื้นสะพานทั้งด้านบนหรือด้านล่างของส่วนโค้ง^{[ 87 ]}รูปทรงของส่วนโค้งอาจเป็นครึ่งวงกลมวงรีส่วนโค้งแหลมหรือส่วนหนึ่งของวงกลม^{[ 88 ]}ส่วนโค้งจะออกแรงในแนวทแยงที่ปลายทั้งสองข้าง ทำให้ต้องมีฐานรองรับหรือฐานราก ที่แข็งแรง เพื่อป้องกันไม่ให้ส่วนโค้งแยกออกหรือพังทลาย^{[ 89 ]}สะพานโค้งแบบพื้นสะพานจะยึดพื้นสะพานไว้เหนือส่วนโค้งสะพานโค้งแบบผูกยึดจะแขวนพื้นสะพานไว้ใต้ส่วนโค้ง และสะพานโค้งแบบผ่านจะวางพื้นสะพานไว้ตรงกลางของส่วนโค้ง^{[ 90 ]}

สะพานโครงถัก

โครงสร้างคานทะลุ

โครงสร้างพื้นระเบียง

สะพานโครงถักประกอบด้วยองค์ประกอบรูปสามเหลี่ยมที่เชื่อมต่อกันหลายชิ้น^{[ 91 ]}ชุดของรูปสามเหลี่ยมเหล่านี้ประกอบกันเป็นโครงสร้างที่แข็งแรง ซึ่งวางอยู่บนฐานรากที่ปลายทั้งสองข้าง ทำให้เกิดแรงในแนวตั้งลงด้านล่าง^{[ 91 ]}พื้นสะพานสามารถวางอยู่ด้านบนของโครงถัก ("โครงถักพื้น") หรืออยู่ด้านล่างของโครงถัก ("โครงถักผ่าน") ^{[ 92 ]}โครงถักผ่านมีประโยชน์เมื่อต้องการพื้นที่ว่างใต้สะพานมากขึ้น โครงถักพื้นช่วยให้รับน้ำหนักเกินได้และไม่รบกวนวัตถุเหนือศีรษะ เช่น สายไฟฟ้า^{[ 93 ]}แท่งแต่ละแท่งสามารถทำจากเหล็กหรือไม้ได้ แต่สะพานโครงถักสมัยใหม่ส่วนใหญ่ทำจากเหล็ก^{[ 94 ]}แท่งแนวนอนตามด้านบนมักจะอยู่ในสภาวะรับแรงอัดและแท่งแนวนอนตามด้านล่างมักจะอยู่ในสภาวะรับแรงดึง [ ^{91 ] แท่ง}ที่เชื่อมต่อด้านบนและด้านล่างอาจอยู่ในสภาวะรับแรงดึงหรือแรงอัด ขึ้นอยู่กับการจัดเรียงของรูปสามเหลี่ยม^{[ 95 ]}โครงสร้างแบบโครงถักโดยทั่วไปจะมีอัตราส่วนช่วงต่อความลึก (ความกว้างของโครงสร้างหารด้วยความสูง) อยู่ในช่วง 10 ถึง 16 เมื่อเทียบกับสะพานคานซึ่งโดยทั่วไปจะมีอัตราส่วนอยู่ในช่วง 20 ถึง 30 ^{[ 96 ]}โครงสร้างแบบโครงถักมักจะค่อนข้างแข็งแรง และมักใช้สำหรับสะพานรถไฟที่ต้องรับน้ำหนักบรรทุกหนักมาก^{[ 96 ]}

สะพานคานยื่น

คานยื่นสมดุลบนฐานเดี่ยว

คานยื่นสองอันที่ยื่นออกมาจากจุดยึด

สะพานคานยื่นประกอบด้วยคานหรือโครงถักที่ยึดติดอย่างแน่นหนากับฐานรองรับ (เสาหรือจุดยึด) และยื่นออกไปในแนวนอนจากฐานรองรับโดยไม่ต้องมีฐานรองรับเพิ่มเติม^{[ 97 ]}ในเอเชียโบราณ สะพานคานยื่นที่ทำจากหินขนาดใหญ่หรือไม้ถูกใช้เพื่อข้ามสิ่งกีดขวางขนาดเล็ก^{[ 98 ]}ในช่วงทศวรรษ 1880 สะพานคานยื่นยุคแรกๆ บางแห่งสร้างจากเหล็กดัด แต่เหล็กกล้ากลายเป็นที่นิยมใช้กันทั่วไปตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 ^{[ 99 ]}สะพานคานยื่นแบบสมดุลประกอบด้วยคานยื่นสองอันที่เชื่อมต่อกัน ยื่นออกไปในทิศทางตรงกันข้ามจากฐานรองรับกลางเพียงจุดเดียว^{[ 100 ]}สะพานคานยื่นอื่นๆ มีคานยื่นสองอัน ยึดไว้ที่ปลายแต่ละด้านของช่วง ยื่นเข้าหาจุดศูนย์กลาง และมาบรรจบกันที่จุดศูนย์กลาง^{[ 101 ]}การก่อสร้างแบบคานยื่นเป็นวิธีการสร้างโครงสร้างส่วนบน ของสะพาน ซึ่งสามารถใช้ได้กับสะพานโค้งและสะพานเคเบิล รวมถึงสะพานคานยื่นด้วย ในเทคนิคนี้ การก่อสร้างจะเริ่มต้นที่จุดรองรับ (โดยเฉพาะเสาตอม่อ ฐานราก หรือหอคอย) และขยายออกไปด้านนอกข้ามสิ่งกีดขวาง โดยไม่มีจุดรองรับจากด้านล่าง^{[ 102 ]}

สะพานแขวน

พร้อมจุดจอดเรือ

ยึดตัวเอง

สะพานแขวนมีสายเคเบิลโค้งขนาดใหญ่ที่ยึดติดกับยอดหอคอยสูง^{[ h ]}และแขวนพื้นสะพานจากสายเคเบิล^{[ 103 ] [ i ]}ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 สะพานแขวนสมัยใหม่แห่งแรก เช่นสะพานจาคอบส์ครีก  เป็นสะพานโซ่ที่ใช้แท่งเหล็กแทนลวดมัดเป็นสายเคเบิล^{[ 105 ]}หลังจากที่ลวดเหล็กมีจำหน่ายอย่างแพร่หลาย ก็สามารถสร้างสายเคเบิลที่ยาวขึ้นได้โดยการร้อยลวดหลายร้อยเส้นระหว่างหอคอยและมัดรวมกัน^{[ 106 ]}ทำให้สะพานแขวนสามารถมีช่วงความยาวได้ถึง 2 กิโลเมตร (1.2 ไมล์) เมื่อสะพานข้ามแม่น้ำ การร้อยลวดข้ามช่วงความยาวขนาดใหญ่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อน^{[ 107 ]}สายเคเบิลของสะพานแขวนจะมีรูปร่างเป็นเส้นโค้งแคทเทนารีเมื่อแขวนอยู่ระหว่างหอคอยสะพานในตอนแรก อย่างไรก็ตาม เมื่อรับน้ำหนักสม่ำเสมอของพื้นสะพานแล้ว สายเคเบิลจะมีรูปร่างเป็นพาราโบลา^{[ 108 ]}หอคอยที่สั้นกว่าต้องการระยะหย่อนของสายเคเบิลที่น้อยกว่า ซึ่งจะเพิ่มแรงตึงในสายเคเบิล และด้วยเหตุนี้จึงต้องการหอคอยและจุดยึดที่แข็งแรงกว่า^{[ 109 ]}

สะพานแขวน

ลวดลายพิณ หอคอยสองแห่ง

รูปแบบพัดลม, หอคอยเดี่ยว

สะพานเคเบิลยึดคล้ายกับสะพานแขวน แต่สายเคเบิลที่รองรับพื้นสะพานเชื่อมต่อโดยตรงกับเสา^{[ 110 ] [ h ]}สายเคเบิลที่เอียงอาจจัดเรียงในรูปแบบพัดหรือรูปแบบพิณ^{[ 113 ] [ j ]}สะพานเคเบิลยึดสมัยใหม่ได้รับความนิยมหลังสงครามโลกครั้งที่สอง เมื่อมีการนำการออกแบบนี้ไปใช้กับสะพานใหม่หลายแห่งในเยอรมนี^{[ 115 ]}เมื่อต้องข้ามสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่ นักออกแบบมีทางเลือกในการใช้โครงสร้างแบบแขวนหรือแบบเคเบิลยึด สะพานแขวนสามารถสร้างช่วงความยาวได้ยาวกว่า แต่สะพานเคเบิลยึดใช้สายเคเบิลน้อยกว่าสำหรับช่วงความยาวที่กำหนด ไม่จำเป็นต้องมีจุดยึด และพื้นสะพานสามารถสร้างได้ง่ายโดยการยื่นออกมาจากเสา^{[ 116 ]}

สะพานคาน

สะพานคานเป็นโครงสร้างที่เรียบง่าย ประกอบด้วยคานหรือโครงเหล็ก แนวนอนขนานกันตั้งแต่หนึ่งอันขึ้นไป ที่พาดผ่านสิ่งกีดขวาง^{[ 117 ]}สะพานคานกล่องเป็นรูปแบบหนึ่งที่โดยทั่วไปจะตื้นกว่าสะพานคานรูปตัว Iทำให้ถนนทางเข้าที่สั้นและต่ำกว่าสามารถข้ามสิ่งกีดขวางที่มีความสูงที่กำหนดได้^{[ 118 ]}สะพานคานมักใช้สำหรับทั้งทางรถไฟและทางถนน^{[ 117 ]}สะพานคานมักใช้สำหรับช่วงที่สั้นกว่าประมาณ 50 เมตร (160 ฟุต) สำหรับช่วงที่ยาวกว่านั้น โครงสร้างโครงถักหรือโครงสร้างที่คล้ายกันโดยทั่วไปจะมีประสิทธิภาพมากกว่า^{[ 119 ]}สะพานคานส่วนใหญ่มีพื้นราบแนวนอน แต่บางส่วนมีพื้นโค้งขึ้นด้านบน เรียกว่าการโค้งงอการโค้งงอดูสง่างามกว่าพื้นราบ และสามารถให้ระยะห่างใต้สะพานได้มากขึ้น แต่มีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่าเนื่องจากคานพื้นราบสร้างได้ง่ายกว่า^{[ 120 ]}

นอกจากโครงสร้างสะพานพื้นฐานแล้ว ยังมีสะพานรูปแบบอื่นๆ อีกมากมาย ส่วนต่อไปนี้จะอธิบายรูปแบบที่พบได้ทั่วไปบางส่วน แต่ไม่ใช่รายการที่ครบถ้วนสมบูรณ์

สะพานเคลื่อนที่ได้รับการออกแบบเพื่อให้สามารถเคลื่อนย้ายพื้นสะพานทั้งหมดหรือบางส่วนได้ โดยปกติเพื่ออนุญาตให้เรือขนาดใหญ่ เช่น เรือหรือเรือขนาดใหญ่ แล่นผ่านได้^{[ 122 ]}สะพานเคลื่อนที่ในยุคแรกๆ ได้แก่สะพานชักที่หมุนได้ที่ปลายด้านหนึ่ง และต้องใช้แรงงานจำนวนมากในการยกขึ้น การเพิ่มตุ้มถ่วงน้ำหนักที่ด้านหมุนของสะพานชักทำให้เกิดสะพานยกและทำให้การเคลื่อนย้ายสะพานง่ายขึ้นและปลอดภัยยิ่งขึ้น^{[ 123 ]}สะพานแกว่งจะหมุนในแนวนอนรอบจุดยึดบนฝั่งคลอง หรือบางครั้งก็จากท่าเทียบเรือกลางน้ำ^{[ 124 ]} สะพานยก จะถูกยกขึ้นในแนวดิ่งระหว่างหอคอยสองแห่งโดยใช้สายเคเบิลผ่านรอกที่ด้านบนของหอคอย^{[ 125 ]} สะพาน เคลื่อนที่ที่มีชื่อเสียง ได้แก่สะพานรถไฟเอลเฟอร์ดันในอียิปต์ สะพานยกอี ราสมุสบรูกในรอตเตอร์ดัม และสะพานคนเดินไลม์เฮาส์เบซินในลอนดอน^{[ 126 ]}ในยุคปัจจุบัน นักออกแบบบางครั้งสร้างสะพานเคลื่อนที่ที่แปลกประหลาดโดยมีเจตนาที่จะสร้างสะพานที่เป็นเอกลักษณ์สำหรับเมืองหรือท้องถิ่น^{[ 126 ]}ตัวอย่างเช่น สะพานแกว่ง Puente de la Mujerในบัวโนสไอเรส สะพานGateshead Millennium  ซึ่งเป็นตัวอย่างที่หายากของสะพานเอียง  ข้ามแม่น้ำไทน์และสะพาน Hörnในเยอรมนี^{[ 127 ] [ k ]}

มีคำศัพท์หลากหลายที่ใช้อธิบายสะพานยาวหลายช่วง ได้แก่ viaduct, trestle, continuous และ causeway การใช้คำศัพท์เหล่านี้อาจทับซ้อนกันได้ แต่แต่ละคำก็มีจุดประสงค์เฉพาะ^{[ 129 ]} viaduct (สำหรับยานพาหนะ) และaqueduct (สำหรับส่งน้ำ) เป็นสะพานที่ข้ามหุบเขาหรือทางลอดโดยมีซุ้มโค้งหรือเสาหลายต้นรองรับ^{[ 130 ]}ชาวโรมันสร้าง aqueduct จำนวนมาก ซึ่งบางส่วนยังคงตั้งอยู่จนถึงทุกวันนี้^{[ 131 ]} viaduct ที่มีชื่อเสียง ได้แก่Penponds Viaductในอังกฤษ^{[ 132 ]} Garabit Viaductในฝรั่งเศส^{[ 133 ]} Tunkhannock Viaductในเพนซิลเวเนีย^{[ 134 ]}และMillau Viaductในฝรั่งเศส^{[ 128 ]}

สะพานโครงถัก  – ซึ่งนิยมใช้สำหรับสะพานรถไฟในศตวรรษที่ 19 – ประกอบด้วยช่วงสั้นๆ หลายช่วงที่รองรับด้วยองค์ประกอบโครงสร้างที่อยู่ใกล้กัน^{[ 135 ]}โครงถักคล้ายกับสะพานลอย แต่สะพานลอยมักจะมีเสาที่ สูงกว่า และช่วงที่ยาวกว่า^{[ 136 ]}สะพานโครงถักต่อเนื่องเป็นโครงถักเดี่ยวที่ยาวซึ่งวางอยู่บนฐานรองรับหลายจุด สะพานโครงถักต่อเนื่องอาจใช้วัสดุน้อยกว่าโครงถักแบบธรรมดาหลายๆ โครงถัก เนื่องจากโครงถักต่อเนื่องกระจายน้ำหนักบรรทุกไปทั่วทุกช่วง (ตรงกันข้ามกับโครงถักแบบธรรมดาหลายๆ โครงถัก ซึ่งแต่ละโครงถักต้องสามารถรองรับน้ำหนักบรรทุกทั้งหมดได้) ในทางสายตา โครงถักต่อเนื่องดูคล้ายกับสะพานคานยื่น แต่โครงถักต่อเนื่องจะเกิด ความเค้น โก่งที่ฐานรองรับและ ความเค้น หย่อนระหว่างฐานรองรับ^{[ 137 ] [ l ]}ทางข้ามเป็นถนนต่ำ มักจะข้ามบึง หนองน้ำ ทะเลสาบ หรือแหล่งน้ำอื่นๆ^{[ 139 ]}ทางเชื่อมหลายแห่งเป็นคันดิน แต่บางแห่งเป็นสะพานยกสูง เช่นทางเชื่อมทะเลสาบปอนต์ชาร์เทรนในรัฐหลุยเซียนา ซึ่ง มีความยาว 38.4 กิโลเมตร (23.9 ไมล์) ^{[ 139 ]}

สะพานเอ็กซ์ตราโดสเป็นการผสมผสานคุณสมบัติของสะพานคานกล่องและสะพานเคเบิล^{[ 141 ]}ในทางสายตา สะพานเอ็กซ์ตราโดสสามารถแยกแยะได้จากสะพานเคเบิล เนื่องจากความสูงของหอคอย (เหนือพื้นสะพาน) ค่อนข้างต่ำ คือ ระหว่างเจ็ดถึงสิบสามเปอร์เซ็นต์ของความกว้างช่วงสะพาน^{[ 142 ]}สะพานเอ็กซ์ตราโดสเหมาะสมสำหรับช่วงสะพานที่มีความยาวตั้งแต่ 100 เมตร (330 ฟุต) ถึง 250 เมตร (820 ฟุต) ^{[ 142 ]}แตกต่างจากสะพานแขวนหรือสะพานเคเบิล หอคอยของสะพานเอ็กซ์ตราโดสมักจะวางอยู่บนพื้นสะพาน (แทนที่จะอยู่บนฐานราก) และเชื่อมต่อกับพื้นสะพานอย่างมั่นคง^{[ 143 ]}เนื่องจากมุมของสายเคเบิลค่อนข้างแบน สายเคเบิลของสะพานเอ็กซ์ตราโดสจึงบีบอัดพื้นสะพานในแนวนอน ทำหน้าที่คล้ายกับลวดอัดแรงที่ใช้ในคานคอนกรีต^{[ 144 ]}สะพานแบบ Extradosed อาจเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่พื้นสะพานต้องมีความลึกตื้นเพื่อเพิ่มระยะห่างใต้สะพานให้มากที่สุด หรือในกรณีที่หอคอยต้องสั้นพอสมควรเพื่อให้เป็นไปตามข้อจำกัดด้านความปลอดภัยทางการบิน^{[ 145 ]}

สะพานลอยน้ำหรือที่รู้จักกันในชื่อสะพานลอย ใช้ทุ่นหรือเรือท้องแบนเพื่อรองรับพื้นสะพานที่ต่อเนื่องกันสำหรับการสัญจรของคนเดินเท้าหรือยานพาหนะข้ามน้ำ^{[ 147 ]}โดยทั่วไปแล้ว สะพานลอยน้ำจะใช้ในบริเวณที่น้ำลึกเกินกว่าจะสร้างเสาตอม่อได้ หรือใช้เป็นกลไกในการสร้างสะพานหมุน ได้ ในคลอง^{[ 148 ]} ในช่วงการรุกรานกรีซครั้งที่สองของเปอร์เซีย พระเจ้า เซอร์เซสแห่งเปอร์เซียได้สร้างสะพานลอยน้ำขนาดใหญ่ข้ามช่องแคบเฮลเลสปอนต์ซึ่งประกอบด้วยเรือ 360 ลำเรียงกันสองแถวขนานกัน^{[ 149 ]}

สะพานลอยน้ำหลายแห่งยังคงใช้งานอยู่ในปัจจุบัน รัฐวอชิงตันในสหรัฐอเมริกามีสะพานลอยน้ำหลายแห่ง รวมถึงสะพานฮูดคาแนล [ ^{150 ] ใน}ประเทศนอร์เวย์สะพานนอร์ดฮอร์ดแลนด์ ข้าม ฟยอร์ด ที่ ลึกโดยวางอยู่บนแพคอนกรีตลอยน้ำ^{[ 146 ]}กองทัพหลายแห่งมีสะพานลอยน้ำที่สามารถใช้งานได้อย่างรวดเร็ว รวมถึงสะพานลอยน้ำ PMPที่ออกแบบโดยสหภาพโซเวียต^{[ 151 ]}

โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการออกแบบสะพานใหม่จะผ่านหลายขั้นตอน โดยค่อยๆ ปรับปรุงการออกแบบ^{[ 152 ]}ขั้นตอนแรกๆ ในกระบวนการออกแบบ – บางครั้งเรียกว่าการออกแบบเชิงแนวคิด  – คือการพิจารณาข้อกำหนดหลายประการที่สะพานต้องปฏิบัติตาม^{[ 152 ]}ข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับฟังก์ชัน ได้แก่ อายุการใช้งาน ความปลอดภัย สภาพภูมิอากาศ สภาพดิน ปริมาณการจราจร ขนาดและลักษณะของสิ่งกีดขวางที่จะต้องข้าม และระยะห่างที่จำเป็นสำหรับการผ่านใต้ สะพาน ^{[ 153 ]}ข้อจำกัดอื่นๆ อาจรวมถึงต้นทุนการก่อสร้าง ต้นทุนการบำรุงรักษา ความสวยงาม เวลาที่มีสำหรับการก่อสร้าง ความต้องการของเจ้าของ และประสบการณ์ของผู้สร้าง^{[ 153 ]}การออกแบบสะพานบางแบบพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่นผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสัตว์ป่า และความสัมพันธ์ทางเศรษฐกิจ สังคม และประวัติศาสตร์ของสะพานกับชุมชนท้องถิ่น^{[ 154 ]}หลังจากกำหนดข้อกำหนดของสะพานแล้ว นักออกแบบสะพานจะใช้ วิธี การวิเคราะห์โครงสร้างเพื่อระบุแบบที่เหมาะสม^{[ 155 ]}แบบหลายแบบอาจตรงตามข้อกำหนด วิธี การวิศวกรรมคุณค่าสามารถใช้เพื่อเลือกแบบสุดท้ายจากทางเลือกหลายๆ แบบ^{[ 156 ]}วิธีการนี้ประเมินการออกแบบของผู้สมัครโดยพิจารณาจากคะแนนถ่วงน้ำหนักที่กำหนดให้กับเกณฑ์ต่างๆ หลายประการ รวมถึงต้นทุน อายุการใช้งาน ความทนทาน ความพร้อมของทรัพยากร ความง่ายในการก่อสร้าง เวลาในการก่อสร้าง และต้นทุนการบำรุงรักษา^{[ 156 ]}

ข้อกำหนดที่สำคัญที่ต้องพิจารณาในระหว่างกระบวนการออกแบบคืออายุการใช้งานซึ่งเป็นจำนวนปีที่แน่นอนที่คาดว่าสะพานจะยังคงใช้งานได้โดยมีการบำรุงรักษาตามปกติ (และโดยไม่ต้องซ่อมแซมครั้งใหญ่) ^{[ 157 ] [ m ]}ตัวอย่างเช่นโครงสร้าง สะพานไม้ โดยทั่วไปมีอายุการใช้งาน 10 ถึง 50 ปี^{[ 159 ] [ n ]}สะพานทางหลวงคอนกรีตอาจมีอายุการใช้งาน 75 ถึง 150 ปี^{[ 158 ]}วิธีการออกแบบสะพานจะรวมอายุการใช้งานเข้าไว้ในกระบวนการออกแบบ^{[ 161 ]}

หนึ่งในข้อกำหนดที่สะพานใหม่ต้องปฏิบัติตามคือ การปฏิบัติตามข้อกำหนดและรหัส การออกแบบสะพานในท้องถิ่น ซึ่งในบางประเทศอาจเป็นข้อกำหนดที่มีผลผูกพันทางกฎหมาย^{[ 162 ]}ในหลายประเทศ ข้อกำหนดเหล่านี้ได้รับการพัฒนาและเผยแพร่โดยองค์กรมาตรฐานที่กำหนดแนวทางปฏิบัติและการออกแบบการสร้างสะพานที่ยอมรับได้ ในยุโรป องค์กรดังกล่าวคือคณะกรรมการมาตรฐานแห่งยุโรปและมาตรฐานที่เผยแพร่คือEurocodes ^{[ 163 ]}ในสหรัฐอเมริกาสมาคมเจ้าหน้าที่ทางหลวงและขนส่งแห่งรัฐอเมริกัน (AASHTO) เผยแพร่ข้อกำหนดการออกแบบสะพาน AASHTO LRFD ^{[ 164 ] [ o ]}มาตรฐานสะพานของแคนาดาคือรหัสการออกแบบสะพานทางหลวงของแคนาดา ซึ่งพัฒนาโดยกลุ่ม CSAที่ ไม่แสวงหาผลกำไร ^{[ 166 ]}หน่วยงานที่ควบคุมการบินหรือทางน้ำอาจกำหนดมาตรฐานที่กำหนดบางแง่มุมของการออกแบบสะพาน เช่น ข้อกำหนดสำหรับไฟเตือนการบินที่ด้านบนของหอคอยสะพาน หรือไฟเตือนการเดินเรือบนเสาสะพานที่ตั้งอยู่ในทางน้ำที่สามารถเดินเรือได้^{[ 167 ]}

รูปลักษณ์ของสะพานเป็นหนึ่งในปัจจัยที่นำมาพิจารณาในการออกแบบ^{[ 169 ]}สะพานที่สวยงามสามารถส่งผลดีต่อชุมชน และบางสะพานอาจถือได้ว่าเป็นงานศิลปะ^{[ 170 ]}นักออกแบบสะพานที่มีชื่อเสียงในด้านการเน้นความสวยงามของสะพาน ได้แก่Thomas Telford , Gustave Eiffel , John Roebling , Robert MaillartและSantiago Calatrava [ ^{171 ] คุณสมบัติ}ที่ส่งผลต่อความน่าดึงดูดใจของสะพาน ได้แก่ สัดส่วน สี พื้นผิว ความเป็นระเบียบ ความประณีต การบูรณาการกับสิ่งแวดล้อม และฟังก์ชันการใช้งาน^{[ 172 ]}

แดน ครูอิกแชงค์นักประวัติศาสตร์ศิลปะตั้งข้อสังเกตว่าสะพานถือเป็นสัญลักษณ์ของจินตนาการและความทะเยอทะยานของมนุษย์ และสะพานหลายแห่งก้าวข้ามบทบาทการใช้งานดั้งเดิมและกลายเป็นงานศิลปะ^{[ 173 ]}เขาเขียนว่า "[สะพานที่ยิ่งใหญ่] มีผลกระทบทางอารมณ์ มีคุณภาพอันสูงส่งและความงามอันยิ่งใหญ่ที่ทำให้แม้แต่ผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับการที่ประสาทสัมผัสของพวกเขาถูกกระตุ้นด้วยศิลปะก็ยังประทับใจ" ^{[ 173 ]}

นักออกแบบสะพานสามารถเลือกวัสดุได้หลากหลายชนิด รวมถึงไม้ อิฐ เชือก หิน เหล็ก เหล็กกล้า และคอนกรีต^{[ ​​174 ] [ p ]}สะพานที่ทำจากวัสดุที่แตกต่างกันสองชนิดขึ้นไป (เช่น เหล็กและคอนกรีต) เรียกว่าสะพานคอมโพสิต^{[ 176 ]}สะพานโค้งขนาดใหญ่บางแห่งเป็นสะพานคอมโพสิต เนื่องจากทำจากคอนกรีตและเหล็ก^{[ 48 ]}

ไม้เป็นทรัพยากรหมุนเวียน ราคาไม่แพงที่มี อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงแต่ไม่ค่อยได้ใช้ในการสร้างสะพานถนนสมัยใหม่ เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพจากสภาพแวดล้อม และมีความแข็งแรงน้อยกว่าเหล็กหรือคอนกรีตมาก^{[ 177 ]}ไม้ส่วนใหญ่ใช้ในสะพานคานหรือสะพานโครงถัก รวมถึงสะพานที่มีหลังคาคลุมและยังใช้สร้างสะพานโครงถัก ขนาดใหญ่ สำหรับทางรถไฟ อีกด้วย ^{[ 178 ]}เมื่อใช้ไม้ มักจะอยู่ในรูปของไม้ลามิเนตอัดกาว [ ^{177 ] การ}ก่อสร้างด้วยอิฐและหินนั้นเหมาะสมเฉพาะกับส่วนประกอบของสะพานที่อยู่ภายใต้แรงอัด (ตรงข้ามกับแรงดึง ) ดังนั้น การก่อสร้างด้วยอิฐและหินจึงจำกัดอยู่เฉพาะโครงสร้าง เช่น ซุ้มโค้งหรือฐานราก^{[ 179 ]}ในศตวรรษที่ 20 สะพานก่ออิฐขนาดใหญ่ แม้ว่าจะถูกแทนที่ด้วยคอนกรีตในตะวันตก แต่ก็ยังคงถูกสร้างขึ้นในประเทศจีน^{[ 180 ]}

เหล็ก – รวมทั้งเหล็กหล่อและเหล็กดัด  – ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 18 ถึงปลายศตวรรษที่ 19 โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับโครงสร้างโค้งและโครงสร้างคาน เหล็กค่อนข้างเปราะ และถูกแทนที่ด้วยเหล็กกล้าสำหรับการใช้งานทุกอย่างยกเว้นเพื่อการตกแต่ง^{[ 181 ]}เหล็กกล้าเป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันทั่วไปในสะพานสมัยใหม่ เนื่องจากมีความแข็งแรงทั้งในการรับแรงอัดและแรงดึง^{[ 182 ]}เหล็กกล้าถูกผลิตในปริมาณน้อยในสมัยโบราณ แต่เริ่มมีจำหน่ายอย่างแพร่หลายในปลายศตวรรษที่ 19 หลังจากการคิดค้น กระบวนการ ถลุง แบบใหม่ สะพานคานและสะพานโครงถักมักทำจากเหล็กกล้า และลวดเหล็กเป็นส่วนประกอบสำคัญของสะพานแขวนและสะพานเคเบิลเกือบทั้งหมด^{[ 183 ]}เหล็กกล้าเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในสะพานคอนกรีต เนื่องจากเหล็กเส้นเสริมแรงหรือสายเคเบิลเหล็กอัดแรงจะต้องฝังอยู่ในคอนกรีตเพื่อให้มีความแข็งแรงเพียงพอ^{[ 184 ]}สะพานเหล็กมีราคาแพงกว่าสะพานคอนกรีตที่เทียบเท่ากัน แต่มีน้ำหนักเบากว่ามาก (สำหรับความแข็งแรงเท่ากัน) สร้างได้เร็วกว่า และมีความยืดหยุ่นมากกว่าในระหว่างการก่อสร้างและการซ่อมแซม^{[ 185 ]}

คอนกรีตมักใช้ในสะพานสมัยใหม่ และสะพานถนนหลายแห่งสร้างขึ้นโดยใช้โครงสร้างคานคอนกรีตเสริมเหล็ก เป็นหลัก ซึ่งมักจะเป็น แบบคานกล่อง^{[ 186 ] [ q ]}รูปทรงของชิ้นส่วนคอนกรีตถูกกำหนดโดยแบบหล่อ ( แม่พิมพ์ ) ที่ใช้เทคอนกรีตลงไป (หล่อ) คอนกรีตจะรับรูปทรงของแบบหล่อเมื่อแข็งตัว[ ^{188 ] คาน}สามารถหล่อล่วงหน้าจากนอกสถานที่และขนส่งไปยังสถานที่ก่อสร้างสะพาน หรือหล่อในสถานที่ก่อสร้างก็ได้^{[ 189 ]}สะพานใช้คอนกรีตที่มีเหล็กเส้นเสริมแรงฝังอยู่ภายใน ซึ่งวางไว้ในคอนกรีตเมื่อเทครั้งแรก ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงอย่างมาก^{[ 190 ]}คอนกรีตเป็นวัสดุที่แข็งแรงและราคาไม่แพง แต่เปราะและอาจแตกได้เมื่อรับแรงดึง^{[ 191 ]} หากใช้คอนกรีตในชิ้นส่วนที่อาจรับแรงดึง มักจะฝังสายเคเบิลอัดแรงไว้ในคอนกรีตและขันให้แน่น ซึ่งจะอัดคอนกรีต^{[ 192 ]}เมื่อวางคานแนวนอนลงในสะพานและรับน้ำหนัก แรงดึงที่ไม่พึงประสงค์ (ที่เกิดจากแนวโน้มที่คานจะหย่อนตัว) จะถูกหักล้างด้วยแรงอัดจากสายเคเบิลที่รับแรงดึงไว้ล่วงหน้า^{[ 193 ]}สายเคเบิลที่รับแรงดึงไว้ล่วงหน้าสามารถดึงไว้ล่วงหน้า (ยืดออกก่อนและระหว่างที่คอนกรีตแข็งตัว) หรือดึงไว้ภายหลัง (วางไว้ภายในท่อในคอนกรีต และขันให้แน่นหลังจากคอนกรีตแข็งตัวแล้ว) ^{[ 193 ]}

นักออกแบบอาจเลือกใช้การออกแบบสองชั้น (หรือที่รู้จักกันในชื่อสะพานสองชั้น) ซึ่งมีสองชั้นซ้อนกัน เทคนิคนี้สามารถใช้เพื่อเพิ่มปริมาณการจราจรที่สะพานสามารถรองรับได้ หรือเมื่อสถานที่ตั้งจำกัดขนาดของสะพาน^{[ 194 ]}สะพานสองชั้นยังช่วยให้สามารถรองรับการจราจรสองประเภทที่แตกต่างกันได้อย่างปลอดภัย ตัวอย่างเช่น ยานยนต์สามารถแยกออกจากคนเดินเท้าหรือทางรถไฟได้^{[ 194 ]}สะพานสองชั้นบางแห่งมีทางรถไฟอยู่บนชั้นหนึ่ง และยานพาหนะอยู่บนอีกชั้นหนึ่ง ตัวอย่างในยุคแรกคือสะพานแขวนน้ำตกไนแอการา [ ^{195 ]}และตัวอย่างในปัจจุบันคือสะพานดอม ลูอิสที่ 1 ^ในโปรตุเกส^{[ 196 ]}เนื่องจากความสามารถในการรองรับยานยนต์จำนวนมาก สะพานสองชั้นจึงมักพบอยู่ใกล้เมืองใหญ่ๆ โดยมีรถยนต์วิ่งบนทั้งสองชั้น ตัวอย่างเช่นสะพาน DuSableในชิคาโกสะพาน Tsing Maในฮ่องกง^{[ 197 ]}สะพานØresundที่เชื่อมระหว่างโคเปนเฮเกนและมัลโม^{[ 198 ]}และสะพาน Shimotsui-Setoใกล้เมืองคุราชิกิ^{[ 199 ]}สะพานGeorge Washingtonในนิวยอร์กมีเลนสำหรับรถยนต์ 14 เลน (แปดเลนด้านบน หกเลนด้านล่าง) และเป็นสะพานที่มีการจราจรหนาแน่นที่สุดในโลก โดยมีรถยนต์สัญจรผ่านมากกว่า 100 ล้านคันต่อปี^{[ 200 ]}

การออกแบบสะพานต้องรองรับน้ำหนักและแรงทั้งหมดที่สะพานอาจได้รับอย่างสมเหตุสมผล แรงทั้งหมดที่สะพานต้องรับได้คือน้ำหนักโครงสร้างซึ่งมักแบ่งออกเป็นสามส่วน ได้แก่ น้ำหนักคงที่ น้ำหนักจร และน้ำหนักจากสิ่งแวดล้อมน้ำหนักคงที่คือน้ำหนักของสะพานเอง^{[ 202 ] [ r ]}น้ำหนักจรคือแรงและการสั่นสะเทือนทั้งหมดที่เกิดจากการจราจรที่ผ่านสะพาน รวมถึงน้ำหนัก การเบรก และการเร่งความเร็ว^{[ 202 ]}น้ำหนักจากสิ่งแวดล้อมครอบคลุมแรงทั้งหมดที่เกิดจากสภาพแวดล้อมรอบสะพาน รวมถึงสภาพอากาศ แผ่นดินไหว ดินถล่ม กระแสน้ำ น้ำท่วม การทรุดตัวของดิน การยกตัวของดินเนื่องจากน้ำแข็ง การผันผวนของอุณหภูมิ และการชนกัน^{[ 202 ]}

สำหรับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราว เช่น น้ำท่วม แผ่นดินไหว การชนกัน และพายุเฮอริเคน ผู้ออกแบบสะพานจะเลือกความรุนแรงสูงสุดที่การออกแบบต้องรองรับ^{[ 204 ]}ความรุนแรงนั้นขึ้นอยู่กับช่วงเวลาการเกิดซ้ำซึ่งเป็นเวลาเฉลี่ยระหว่างเหตุการณ์ที่มีขนาดที่กำหนด ช่วงเวลาการเกิดซ้ำมีตั้งแต่ 10 ถึง 2,500 ปี ขึ้นอยู่กับประเภทของเหตุการณ์และประเทศที่ตั้งของสะพาน^{[ 205 ] [ s ]}จะใช้ช่วงเวลาการเกิดซ้ำที่ยาวนานกว่าสำหรับสะพานที่เป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่ง ตัวอย่างเช่น หากสะพานเป็นเส้นทางสำคัญในกรณีฉุกเฉิน ผู้ออกแบบอาจใช้ช่วงเวลาการเกิดซ้ำที่ค่อนข้างยาว เช่น 2,000 ปี ในตัวอย่างนี้ การออกแบบต้องทนทานต่อพายุที่รุนแรงที่สุดที่คาดว่าจะเกิดขึ้นทุกๆ 2,000 ปี^{[ 206 ]}

แรงที่กระทำต่อสะพานทำให้ส่วนประกอบของสะพานเกิดความเครียดความเครียดคือการวัดแรงภายในที่เกิดขึ้นภายในวัสดุ ความเครียดคือการวัดว่าส่วนประกอบของสะพานโค้งงอ ยืด หรือบิดตัวมากน้อยเพียงใดเมื่อตอบสนองต่อความเครียด ความเครียดบางส่วน (การโค้งงอหรือการบิดตัว) อาจยอมรับได้ในส่วนประกอบของสะพานหากวัสดุมีความยืดหยุ่นตัวอย่างเช่น เหล็กสามารถทนต่อการยืดหรือการโค้งงอได้โดยไม่เสียหาย ในทางตรงกันข้าม คอนกรีตไม่มีความยืดหยุ่น และการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเมื่อได้รับความเครียดนั้นน้อยมาก (จนกว่าความเครียดจะมากเกินไปและคอนกรีตจะเสียหาย) ^{[ 207 ]}

ขั้นตอนที่สำคัญในการออกแบบคือการคำนวณความเค้นสูงสุดที่แต่ละส่วนประกอบของสะพานจะได้รับ และการเลือกการออกแบบและขนาดที่เหมาะสมสำหรับส่วนประกอบต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบเหล่านั้นจะสามารถรับน้ำหนักบนสะพานได้อย่างปลอดภัย ความเค้นจะถูกแบ่งประเภทตามลักษณะของแรงที่ทำให้เกิดความเค้น ได้แก่ แรงอัด แรงดึง แรงเฉือน และแรงบิด แรงอัดจะทำให้ส่วนประกอบถูกบีบอัดโดยการดันเข้าด้านใน (ตัวอย่างเช่น แรงที่เกิดขึ้นกับฐานรากของสะพานเมื่อมีหอคอยขนาดใหญ่ตั้งอยู่บนนั้น) แรงดึงเป็นแรงยืดที่ส่วนประกอบได้รับเมื่อถูกดึง (ตัวอย่างเช่น สายเคเบิลของสะพานแขวน) แรง เฉือนเป็นแรงเลื่อนที่ส่วนประกอบได้รับเมื่อมีแรงภายนอกสองแรงที่เยื้องศูนย์กันในทิศทางตรงกันข้าม (ตัวอย่างเช่น ในระหว่างแผ่นดินไหว เมื่อส่วนบนของโครงสร้างถูกดึงไปทางทิศเหนือ และส่วนล่างถูกดึงไปทางทิศใต้) แรงบิดเป็นแรงบิด^{[ 208 ]}

โดยทั่วไป กระบวนการออกแบบสะพานจะใช้ วิธี การวิเคราะห์โครงสร้างที่แบ่งสะพานออกเป็นส่วนประกอบย่อยๆ และวิเคราะห์ส่วนประกอบแต่ละส่วนแยกกัน โดยอยู่ภายใต้ข้อจำกัดบางประการ^{[ 209 ]}จากนั้นแบบร่างการออกแบบสะพานที่เสนอจะถูกสร้างแบบ จำลอง ด้วยสูตรหรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์^{[ 210 ]}แบบจำลองจะรวมภาระที่สะพานจะได้รับ คำนวณความเค้นในสะพาน และให้ข้อมูลแก่ผู้ออกแบบเพื่อระบุว่าการออกแบบนั้นตรงตามเป้าหมายการออกแบบที่ต้องการหรือไม่^{[ 210 ] [ t ]}เพื่อให้แน่ใจว่าแบบร่างการออกแบบสะพานที่เสนอมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะทนต่อความเค้นที่คาดการณ์ได้ นักออกแบบสะพานหลายคนจึงใช้ วิธี การออกแบบสถานะจำกัด (ใช้ในยุโรปและจีน) หรือ วิธี การออกแบบโดยใช้ปัจจัยรับน้ำหนักและความต้านทาน (LRFD) (ใช้ในสหรัฐอเมริกา) ^{[ 212 ]}

แรงหลายอย่างที่กระทำต่อสะพาน เช่น ลม แผ่นดินไหว และการจราจรของยานพาหนะ อาจทำให้สะพานประสบกับแรงที่ไม่สม่ำเสมอหรือเป็นคาบ ซึ่งอาจทำให้ส่วนประกอบของสะพานสั่นหรือแกว่งได้ [ ^{214 ] ส่วนประกอบ}บางอย่างของสะพานมีคลื่นความถี่เรโซแนนซ์ โดยธรรมชาติ ที่พวกมันไวต่อการสั่นสะเทือนเป็นพิเศษ และการสั่นสะเทือนใกล้ความถี่เหล่านั้นอาจทำให้เกิดความเครียดสูงมาก^{[ 215 ]}

ลมสามารถสร้างแรงสั่นสะเทือนได้หลากหลายรูปแบบบนสะพาน รวมถึง การสั่น ไหวแบบกระพือการ สั่น ไหว แบบกระโดด และการเกิดกระแสลมหมุนวน [ ^{216 ] การ}พิจารณาแรงลมในระหว่างกระบวนการออกแบบมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสะพานที่ยาวและเรียว (โดยทั่วไปคือสะพานแขวนหรือสะพานเคเบิล) ^{[ 217 ]} หากพบปัญหาการสั่นพ้องในกระบวนการออกแบบ จะต้องลดผลกระทบลง เทคนิคทั่วไปในการแก้ไขปัญหาการสั่นสะเทือน ได้แก่ การเพิ่มความแข็งแกร่งของพื้นสะพานโดยการเพิ่มโครงสร้างค้ำยัน และการเพิ่มตัวลดแรงสั่นสะเทือนให้กับสายเคเบิลและเสา^{[ 218 ]}การละเลยที่จะคำนึงถึงการสั่นสะเทือนและการแกว่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของสะพานสะพาน Tacoma Narrowsพังทลายลงในปี 1940 จากลมที่มีความเร็ว 68 กม./ชม. (42 ไมล์/ชม.) แม้ว่าสะพานจะได้รับการออกแบบให้ทนต่อลมได้ถึง 206 กม./ชม. (128 ไมล์/ชม.) การตรวจสอบพบว่าผู้ออกแบบไม่ได้คำนึงถึงการสั่นไหวแบบกระพือและการสั่นพ้องที่เกิดจากลม^{[ 219 ]}

สะพานอาจได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงเมื่อได้รับผลกระทบจากการสั่นสะเทือนของพื้นดินจากแผ่นดินไหว^{[ 220 ]}ในระหว่างเหตุการณ์แผ่นดินไหว อาจเกิดปรากฏการณ์หลายอย่าง เช่น พัลส์ความเร็วคาบยาว รอยแตกเฉือน การสั่นสะเทือนของพื้นดินขนาดใหญ่ ความเร่งในแนวดิ่ง และการเกิดการเหลวตัวของดิน^{[ 221 ]}เพื่อลดความเสี่ยงวิศวกรแผ่นดินไหวจึงศึกษาข้อมูลแผ่นดินไหวเพื่อจำแนกและวัดปริมาณการเคลื่อนไหวที่สะพานได้รับ^{[ 222 ]}การศึกษาเหล่านี้ถูกนำไปใช้โดยรัฐบาลเพื่อสร้างและแก้ไขมาตรฐานการออกแบบที่ระบุประเภทของการเคลื่อนไหวจากแผ่นดินไหวที่สะพานใหม่ต้องทนทาน^{[ 223 ]}

องค์ประกอบโครงสร้างของสะพานโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นโครงสร้างส่วนล่างและโครงสร้างส่วนบน [ ^{224 ] โครงสร้าง}ส่วนล่างประกอบด้วยส่วนล่างของสะพาน รวมถึงฐานราก^{[ u ]}ฐานรองรับ เสาตอม่อเสาเข็ม จุดยึด และแบริ่ง^{[ 226 ]}โครงสร้างส่วนบนวางอยู่บนโครงสร้างส่วนล่าง และประกอบด้วยพื้นสะพานโครงถัก โค้ง หอคอย สายเคเบิล คาน และโครงเหล็ก^{[ 227 ]}

โดยทั่วไป การก่อสร้างสะพานจะได้รับการจัดการโดยวิศวกรก่อสร้างซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการวางแผนและควบคุมดูแลกระบวนการก่อสร้าง ส่วนสำคัญของบทบาทนี้ได้แก่ การจัดทำงบประมาณ การกำหนดตารางเวลา การดำเนินการตรวจสอบการออกแบบ อย่างเป็นทางการเป็นระยะ และการสื่อสารกับผู้ออกแบบสะพานเพื่อตีความและปรับปรุงแผนการออกแบบ^{[ 229 ] [ v ]}เมื่อมีการเปลี่ยนหรือปรับปรุงสะพานที่มีอยู่ ผลกระทบต่อการจราจรอาจส่งผลเสียต่อผู้อยู่อาศัยและบริการต่างๆ กระบวนการ ก่อสร้างสะพานแบบเร่งด่วนซึ่งเน้นการใช้ส่วนประกอบสำเร็จรูปและตารางเวลาที่รวดเร็ว อาจถูกนำมาใช้เพื่อบรรเทาผลกระทบ^{[ 231 ]}

แรงที่สะพานได้รับระหว่างการก่อสร้างอาจมีขนาดใหญ่กว่าหรือมีลักษณะแตกต่างจากแรงที่สะพานจะได้รับหลังจากสร้างเสร็จสมบูรณ์ กระบวนการออกแบบสะพานโดยทั่วไปจะเน้นที่ความแข็งแรงของสะพานที่สร้างเสร็จสมบูรณ์แล้ว แต่ควรพิจารณาถึงความเค้นที่ผิดปกติที่แต่ละองค์ประกอบจะได้รับระหว่างการก่อสร้างด้วย อาจต้องใช้เทคนิคพิเศษระหว่างการก่อสร้างเพื่อหลีกเลี่ยงความเค้นที่มากเกินไป เช่น การค้ำยันชั่วคราวใต้สะพาน การค้ำยันหรือเสริมแรงชั่วคราว หรือการเสริมความแข็งแรงถาวรให้กับองค์ประกอบเฉพาะ^{[ 232 ]}ตัวอย่างเช่น เมื่อสะพานเคเบิลที่มีหอคอยคอนกรีตสร้างเสร็จสมบูรณ์ หอคอยจะได้รับแรงอัดที่พึงประสงค์จากน้ำหนักบรรทุกมากของสายเคเบิล แต่ระหว่างการก่อสร้าง หากไม่มีน้ำหนักบรรทุกนั้น หอคอยอาจได้รับแรงดึงที่ไม่พึงประสงค์ที่เกิดจากลมด้านข้าง^{[ 233 ]}

การก่อสร้างสะพานทุกประเภทเริ่มต้นด้วยการสร้างโครงสร้างพื้นฐาน องค์ประกอบแรกที่สร้างมักจะเป็นฐานรากและฐานรองรับ ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นบล็อกคอนกรีตเสริมเหล็กขนาดใหญ่ที่ฝังอยู่ใต้ดินทั้งหมดหรือบางส่วน ฐานรากและฐานรองรับทำหน้าที่รองรับน้ำหนักทั้งหมดของสะพานและถ่ายเทน้ำหนักไปยังดินใต้ฐานราก [ ^{234 ] ฐานราก}แบ่งประเภทตามอัตราส่วนความสูงต่อความกว้างได้เป็น ฐานรากตื้น (ความสูงน้อยกว่าความกว้าง) หรือฐานรากลึก (ความสูงมากกว่าความกว้าง) ^{[ 235 ]}หากดินใต้ฐานรากไม่สามารถรองรับน้ำหนักที่กดลงบนฐานรากได้ จะต้องตอก เสาเข็มลงไปใต้ฐานรากก่อน เสาเข็มเป็นโครงสร้างยาวที่ทำจากไม้ เหล็ก หรือคอนกรีต วางในแนวตั้งใต้ฐานราก^{[ 236 ]}เสาเข็มบางต้นจะลงไปถึงชั้นหินแข็งในขณะที่บางต้นอาศัยแรงเสียดทานเพื่อป้องกันไม่ให้ฐานรากทรุดตัวลงต่ำกว่านี้^{[ 236 ]}

โดยทั่วไปแล้วฐานรองรับสะพานจะอยู่ที่ปลายสุดของพื้นสะพานตรงจุดที่ติดกับดินชั้นล่าง^{[ 237 ]} ฐานรองรับ จะช่วยกระจายน้ำหนักลงสู่ดินชั้นล่าง ไม่ว่าจะในแนวตั้งหรือแนวทแยง^{[ 89 ]} ฐาน รองรับ สะพาน ยังอาจทำหน้าที่เป็นกำแพงกันดิน ป้องกันไม่ให้ดินชั้นล่างใต้ถนนทางเข้าถูกกัดเซาะ^{[ 237 ]} หลังจาก สร้าง ฐานรากสำหรับ เสาตอม่อ แล้ว ก็จะสร้างเสาตอม่อและหัวเสาตอม่อเพื่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานให้สมบูรณ์ ^{[ 238 ] [ w ]}สะพานแขวนมักต้องการจุดยึด ซึ่งเป็นบล็อกคอนกรีตเสริมเหล็กขนาดใหญ่ที่ยึดติดกับพื้นดินอย่างมั่นคง – บล็อกเหล่านี้ต้องมีน้ำหนักมากและยึดติดกับดินชั้นล่างอย่างแน่นหนา เพราะต้องทนต่อแรงดึงด้านข้างของสายเคเบิลขนาดใหญ่ที่รองรับพื้นสะพานทั้งหมดและน้ำหนักบรรทุก^{[ 240 ] [ x ]}

เมื่อมีการสร้างเสาหรือหอคอยของสะพานในแม่น้ำ ทะเลสาบ หรือมหาสมุทร จะต้องใช้เทคโนโลยีพิเศษ^{[ 243 ]} สามารถใช้ เคสซอนเป็นพื้นที่ทำงานในระหว่างการก่อสร้างส่วนที่จมอยู่ใต้น้ำของเสาได้ เคสซอนเป็นโครงสร้างกลวงขนาดใหญ่ที่กันน้ำได้และเปิดอยู่ด้านล่าง โดยปกติจะจมลงไปที่ก้นน้ำ และคนงานสามารถทำงานภายในเพื่อเตรียมพื้นดินสำหรับฐานราก เมื่อการขุดเสร็จสมบูรณ์ โดยทั่วไปจะเติมคอนกรีตลงในเคสซอนเพื่อสร้างฐานรากทั้งหมดหรือบางส่วน^{[ 244 ]}ความดันอากาศภายในเคสซอนที่ปิดผนึกจะต้องรักษาให้สูงเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำซึมเข้าไป^{[ 245 ]}หากคนงานไม่ลดความดัน อย่างเหมาะสม เมื่อออกจากเคสซอน พวกเขาอาจเป็นโรคจากการลดความดันได้^{[ 246 ]}ผู้สร้างสะพานในยุคแรกไม่เข้าใจเรื่องการลดความดัน และการเสียชีวิตเป็นเรื่องปกติ: คนงาน 13 คนเสียชีวิตจากโรคจากการลดความดันขณะสร้างสะพาน Eads (สร้างเสร็จในปี พ.ศ. 2417) ^{[ 246 ]}

อีกแนวทางหนึ่งสำหรับการสร้างฐานรากในน้ำคือกล่องฐานราก (box caisson ) ซึ่งเป็นกล่องเหล็กหรือคอนกรีตขนาดใหญ่ เปิดด้านบน ซึ่งจะถูกลากโดยเรือลาก จูง ไปยังบริเวณก่อสร้างสะพาน จากนั้นจมลงสู่ก้นทะเลและเติมคอนกรีต^{[ ​​247 ]}สะพานแขวนอะคาชิ ไคเคียวใช้กล่องฐานรากสำหรับฐานรากทั้งสองแห่ง โดยแต่ละแห่งสูง 70 เมตร (230 ฟุต) และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 80 เมตร (260 ฟุต) กล่องฐานรากถูกจมลงสู่ก้นทะเลที่ความลึก 60 เมตร (200 ฟุต) และแต่ละแห่งถูกเติมด้วยคอนกรีต 355,000 ลูกบาศก์เมตร ฐานรากวางอยู่บนพื้นทะเลโดยตรงโดยไม่ต้องใช้เสาเข็มหรือฐานราก^{[ 247 ]}ทางเลือกอื่นนอกเหนือจากกล่องฐานรากคือ เขื่อน กั้นน้ำชั่วคราว (cofferdam ) ซึ่งเป็นเขื่อนชั่วคราวที่ล้อมรอบบริเวณที่ต้องการรองรับ เปิดด้านบน ซึ่งคนงานสามารถทำงานได้ในขณะที่ก่อสร้างฐานราก^{[ 248 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ตลับลูกปืนจะถูกวางไว้ระหว่างโครงสร้างส่วนบนและโครงสร้างส่วนล่าง ณ จุดสัมผัส ตลับลูกปืนเป็นอุปกรณ์เชิงกลที่ช่วยให้เกิดการเคลื่อนไหวเล็กน้อย ซึ่งอาจเกิดจากการขยายตัวและการหดตัวจากความร้อนการคืบตัวของวัสดุหรือเหตุการณ์แผ่นดินไหว เล็กน้อย หากไม่มีตลับลูกปืน โครงสร้างสะพานอาจเสียหายได้เมื่อเกิดการเคลื่อนไหวเช่นนี้ สามารถเลือกตลับลูกปืนเพื่อให้เกิดการหมุนหรือการเลื่อนเล็กน้อยในทิศทางที่กำหนด โดยไม่ยอมให้เกิดการเคลื่อนไหวในทิศทางอื่น ประเภทของตลับลูกปืนที่ใช้ในสะพาน ได้แก่ ตลับลูกปืนแบบบานพับ ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง ตลับลูกปืนแบบโยก ตลับลูกปืนแบบเลื่อน ตลับลูกปืนแบบสปริง และตลับลูกปืนแบบยืดหยุ่น^{[ 250 ]}

หลังจากโครงสร้างส่วนล่างเสร็จสมบูรณ์แล้ว โครงสร้างส่วนบนจะถูกสร้างขึ้นโดยวางอยู่บนโครงสร้างส่วนล่าง โครงสร้างส่วนบน ของสะพานคานอาจสร้างขึ้นในสถานที่ หรือผลิตนอกสถานที่ ( สำเร็จรูป ) แล้วขนส่งไปยังสถานที่ก่อสร้างสะพาน^{[ 251 ]}คานสำเร็จรูปอาจถูกวางบนส่วนรองรับโดยใช้เครนหรือโครง[ ^{252 ] หาก}ช่วงสะพานข้ามหุบเหวลึก อาจใช้วิธีการที่เรียกว่าการเคลื่อนย้าย : คานและพื้นสะพานจะถูกประกอบบนถนนทางเข้า จากนั้นผลักในแนวนอนข้ามสิ่งกีดขวาง^{[ 253 ] [ y ]}

วิธีการก่อสร้างโครงสร้างส่วนบน ของสะพานโค้งขึ้นอยู่กับวัสดุ สะพานโค้งคอนกรีตหรือหินจะใช้โครงสร้างไม้ชั่วคราวที่เรียกว่าโครงสร้างค้ำยันหรือโครงกลางเพื่อรองรับส่วนโค้งในระหว่างการก่อสร้าง^{[ 255 ]}สะพานโค้งเหล็กบางแห่งสร้างด้วยโครงสร้างค้ำยัน แต่บางแห่งใช้การยื่นออกไปเพื่อสร้างทั้งสองส่วนจากฐานรองรับ^{[ 256 ]}

โครงสร้าง สะพานคานยื่นมักจะสร้างทีละส่วนโดยเริ่มจากจุดยึดหรือเสาตอม่อออกไปด้านนอก โครงสร้างคานยื่นส่วนใหญ่สามารถสร้างได้โดยไม่ต้องใช้เสาตอม่อชั่วคราว เนื่องจากสะพานสามารถรองรับตัวเองได้เมื่อยื่นออกไปด้านนอก กระบวนการที่คล้ายกันนี้ใช้สำหรับคานยื่นเหล็กหรือคอนกรีต: ส่วนสำเร็จรูปอาจถูกวางไว้ที่ระดับพื้นดิน (หรือระดับน้ำ) และยกขึ้นไปยังตำแหน่งด้วยเครนยก หรืออาจถูกขนส่งในแนวนอนไปตามส่วนของคานยื่นที่สร้างเสร็จแล้วก่อนหน้านี้ คานยื่นคอนกรีตต้องใช้สายเคเบิลเหล็กอัดแรงที่ต้องผ่านท่อภายในแต่ละส่วนและขันให้แน่น ซึ่งจะทำให้คอนกรีตอยู่ในสภาวะอัด^{[ 257 ]}สะพานโครงถักสร้างขึ้นโดยใช้วิธีการต่างๆ รวมถึงการสร้างทีละชิ้น การยื่น หรือโครงสร้างชั่วคราว^{[ 258 ]}

โครงสร้างส่วนบน ของสะพานแขวนเริ่มต้นด้วยการสร้างหอคอยหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งแห่งซึ่งวางอยู่บนฐานรากที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างส่วนล่างโดยตรง พื้นสะพานถูกสร้างขึ้นเป็นชิ้นๆ โดยเริ่มจากหอคอย^{[ h ]}และเคลื่อนออกไปด้านนอก ชิ้นส่วนต่างๆ สามารถนำเข้าที่ได้โดยการยก การรองรับจากด้านล่างการปล่อยหรือการยื่นออกมาจากส่วนของพื้นสะพานที่ประกอบเสร็จแล้ว^{[ 259 ]}เมื่อเพิ่มชิ้นส่วนแต่ละชิ้นของพื้นสะพานแล้ว จะเชื่อมต่อกับหอคอยด้วยสายเคเบิลเหล็ก และสายเคเบิลจะถูกดึงให้ตึงเพื่อรับน้ำหนักของพื้นสะพาน^{[ 259 ]}

การก่อสร้างโครงสร้างส่วนบน ของสะพานแขวนมักเริ่มต้นด้วยเสา^{[ 260 ] [ h ]}เสาอาจทำจากเหล็กหรือคอนกรีต และวางอยู่บนฐานรากโดยตรง สายเคเบิลขนาดใหญ่ถูกสร้างขึ้นโดยการดึงรอกขนาดใหญ่ไปมาตามช่วงสะพาน โดยร้อยลวดหลายเส้นระหว่างจุดยึดในแต่ละรอบ ในกระบวนการที่เรียกว่าการปั่นหลังจากปั่นลวดแล้ว จะมัดรวมกันเพื่อสร้างเป็นสายเคเบิล^{[ z ]}สายเคเบิลจะถูกยึดอย่างแน่นหนากับจุดยึดที่ปลายทั้งสองข้าง^{[ aa ]}ลวดแนวตั้งที่เรียกว่าตัวแขวนจะถูกแขวนจากสายเคเบิล จากนั้นส่วนเล็กๆ ของพื้นสะพานจะถูกติดเข้ากับตัวแขวน และส่วนต่างๆ จะถูกติดเข้าด้วยกัน^{[ 263 ]}

เสาที่ทำจากคอนกรีตหรือเหล็กเป็นส่วนประกอบสำคัญของโครงสร้างส่วนบนของสะพานเคเบิลและสะพานแขวน^{[ ab ]}โดยทั่วไปคอนกรีตเหมาะสำหรับเสาที่มีความสูงไม่เกินประมาณ 250 เมตร (820 ฟุต) ในขณะที่เสาเหล็กสามารถสูงกว่าได้^{[ 265 ] [ ac ]}เสาทำหน้าที่รองรับสายเคเบิลของสะพาน ซึ่งรับน้ำหนักของพื้นสะพานและการจราจร แรงส่วนใหญ่ที่กระทำต่อเสาจะกระทำในแนวดิ่งลงบนเสา มากกว่าด้านข้าง^{[ 267 ]}เสาจะประสบกับแรงอัด ในขณะที่สายเคเบิลจะประสบกับแรงดึง^{[ 104 ]}มีกลไกสองอย่างที่ใช้ในการยึดสายเคเบิลเข้ากับเสา ได้แก่ อานหรือสมอ อานเป็นโครงสร้างโค้งที่ช่วยให้สายเคเบิลผ่าน (หรืออยู่เหนือ) เสาได้ ส่วนสมอจะยึดปลายสายเคเบิลไว้ อานมักใช้ในสะพานแขวน และสมอมักใช้ในสะพานเคเบิล^{[ 268 ]}

สายเคเบิลเหล็กเป็นส่วนประกอบของทั้งสะพานแขวนและสะพานเคเบิล สายเคเบิลทำจากเส้นใยหนึ่งเส้นหรือมากกว่า และแต่ละเส้นใยประกอบด้วยลวดหลายเส้น ลวดเป็นเหล็กแข็งที่บางและยืดหยุ่นได้ มีความแข็งแรงดึงสูงกว่าเหล็กทั่วไป และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. ถึง 7 มม. ^{[ 270 ] [ ad ]} โดยทั่วไปแล้ว สายเคเบิลจะถูกสร้างขึ้นที่ไซต์สะพานโดยการคลายลวดหรือเส้นใยออกจากม้วนขนาด ใหญ่ ^{[ 272 ]}สะพานแขวนขนาดใหญ่อาจใช้สายเคเบิลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 เมตร (3 ฟุต 3 นิ้ว) และมีน้ำหนักมากกว่า 20,000 ตัน (44,092,450 ปอนด์) ^{[ 273 ]}

ก่อนการสร้างสายเคเบิลของสะพานแขวน จะต้องสร้าง ทางเดิน ชั่วคราว เพื่อรองรับสายเคเบิลในขณะที่ดึงสายเคเบิลข้ามช่วงและเหนือยอดหอคอย^{[ 274 ]}มีสองวิธีในการดึงสายเคเบิลข้ามช่วง ได้แก่ วิธีการหมุนด้วยอากาศ (ซึ่งสายเคเบิลแต่ละเส้นถูกดึงข้ามโดยใช้รอก) และวิธีการใช้สายเคเบิลสำเร็จรูป (ซึ่งสายเคเบิลทั้งเส้นถูกดึงข้าม) ^{[ 275 ] [ ae ]}

วิธีการปั่นด้วยลมถูกใช้สำหรับสะพานแขวนทั้งหมดจนกระทั่งมีการคิดค้นวิธีการใช้เส้นลวดสำเร็จรูปในช่วงทศวรรษ 1960 ^{[ 276 ]} หลังจากดึงลวด 300 ถึง 500 เส้นแล้ว จะใช้แถบอะลูมิเนียมมัดลวดเหล่านั้นเป็นเส้นลวด^{[ 277 ] [ af ]}ลวดภายในเส้นลวดอาจขนานกัน หรืออาจพันกันเป็นเกลียว (แบบเกลียว) ^{[ 279 ]}การปั่นด้วยลมจะผลิตเส้นลวดที่มีลวดขนานกันเสมอ วิธีการใช้เส้นลวดสำเร็จรูปสามารถใช้เส้นลวดที่มีลวดขนานกันหรือลวดบิดกันได้^{[ 279 ] [ ag ]}

พื้นสะพานคือพื้นผิวเรียบแนวนอนที่ทอดยาวตลอดช่วงสะพาน โดยทั่วไปพื้นสะพานจะวางอยู่บนคานหรือโครงกล่อง เมื่อพื้นสะพานยึดติดอย่างแน่นหนากับคานหรือโครงรองรับ พื้นสะพานจะทำงานร่วมกันเป็นโครงสร้างเดียว^{[ 281 ]}พื้นสะพานที่พบได้ทั่วไปมีสองประเภท ได้แก่ พื้นสะพานคอนกรีตและพื้นสะพานเหล็กออร์โธโทรปิก^{[ 282 ] [ ah ]}พื้นสะพานคอนกรีตเป็นแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กเรียบ แผ่นคอนกรีตอาจหล่อสำเร็จรูปนอกสถานที่ หรือหล่อในสถานที่โดยการเทคอนกรีตลงในแบบหล่อบนโครงสร้างส่วนบนของสะพาน^{[ 285 ] [ ai ]}พื้นสะพานเหล็กออร์โธโทรปิกประกอบด้วยแผ่นเหล็กเรียบเคลือบด้วย พื้นผิว ที่สึกหรอ^{[ 287 ]} มี ซี่โครงเหล็กขนาดเล็กจำนวนมากเชื่อมติดกับด้านล่างของแผ่นด้านบน โดยวิ่งไปในทิศทางของถนนบนสะพาน^{[ aj ]}ใต้ซี่โครงเป็นคานพื้นเหล็กที่วางขวางซี่โครง^{[ 289 ] [ ak ]}แผ่นเหล็กออร์โธโทรปิกมีราคาแพงกว่าแผ่นเหล็กคอนกรีต แต่มีน้ำหนักเบากว่า เหมาะสำหรับการใช้งานที่น้ำหนักมีความสำคัญ ต้องการแผ่นเหล็กบาง หรือสภาพแวดล้อมที่มีแผ่นดินไหวหรืออากาศหนาวจัด^{[ 290 ]}

พื้นสะพานหลายแห่งมีพื้นผิวสึกหรออยู่ด้านบน ซึ่งเป็นชั้นของวัสดุที่ออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนใหม่เป็นระยะๆ หลังจากสึกหรอจากการจราจรของยานพาหนะ พื้นผิวสึกหรอมักทำจากวัสดุมวลรวม (หินขนาดเล็ก) ผสมกับสารยึดเกาะเช่น แอสฟัลต์ โพลียูรีเทน เรซินอีพ็อกซี หรือโพลีเอสเตอร์^{[ 291 ] [ al ]}พื้นสะพานรถไฟแบ่งออกเป็นพื้นแบบเปิด ( หมอนรองรางวางอยู่บนคานหรือโครงเหล็กโดยตรง โดยมีช่องว่างอากาศระหว่างกัน) และ พื้นแบบมีหิน รองราง (หมอนรองรางวางอยู่บนหินรองราง และหินรองรางวางอยู่บนแผ่นพื้นสะพาน) ^{[ 293 ]}

การก่อสร้างพื้นสะพาน (และคานหรือโครงสร้างค้ำยัน) อาจเป็นเรื่องยากเมื่อสะพานอยู่เหนือน้ำหรือหุบเขาลึก มีเทคนิคหลากหลายให้เลือกใช้ และการเลือกใช้ขึ้นอยู่กับลักษณะภูมิประเทศของพื้นที่ วัสดุที่ใช้ทำพื้นสะพาน (คอนกรีตหรือเหล็ก) การจราจรหรือสิ่งกีดขวางใต้สะพาน และว่าสามารถสร้างชิ้นส่วนนอกสถานที่และขนส่งไปยังสะพานได้หรือไม่ วิธีการก่อสร้างพื้นสะพาน ได้แก่ การสร้างบนฐานรองรับชั่วคราวการยกขึ้นจากพื้นดินการติดตั้งทีละส่วน (การสร้างพื้นสะพานทั้งหมดบนถนนทางเข้าและดันไปในแนวนอน) การยกจากด้านล่างด้วยรอกที่ติดตั้งบนสะพานการยื่น (การ ^ขยายพื้นสะพานทีละส่วน โดยเริ่มจากหอคอยหรือฐานรองรับ) และการยกด้วยเครนลอยน้ำ [ ^{294 ]}

เพื่อให้สะพานมีอายุการใช้งานตามที่ออกแบบไว้ จำเป็นต้องปกป้องสะพานจากการเสื่อมสภาพโดยการรวมคุณสมบัติบางอย่างเข้าไว้ในการออกแบบ สะพานอาจเสื่อมสภาพได้จากหลายสาเหตุ รวมถึงสนิม การกัดกร่อน ปฏิกิริยาทางเคมี และการเสียดสีทางกล การเสื่อมสภาพบางครั้งอาจมองเห็นได้เป็นสนิมบนส่วนประกอบเหล็ก หรือรอยแตกและการหลุดร่อนในคอนกรีต^{[ ​​295 ]}การเสื่อมสภาพสามารถชะลอได้ด้วยมาตรการต่างๆ โดยมีเป้าหมายหลักคือการป้องกันไม่ให้น้ำและออกซิเจนเข้าไปในส่วนประกอบของสะพาน^{[ 296 ]}เทคนิคในการป้องกันความเสียหายจากน้ำ ได้แก่ ระบบระบายน้ำ เมมเบรนกันน้ำ (เช่น ฟิล์มโพลีเมอร์) และการกำจัดรอยต่อขยายตัว [ ^{297 ] [ am ] ส่วนประกอบ}สะพานคอนกรีตสามารถป้องกันได้ด้วยซีลและสารเคลือบกันน้ำ^{[ 299 ] [ an ]}เหล็กเสริมภายในคอนกรีตสามารถป้องกันได้โดยการใช้คอนกรีตคุณภาพสูงและเพิ่มความหนาของคอนกรีตที่ล้อมรอบเหล็ก^{[ 301 ]}ส่วนประกอบเหล็กของสะพานสามารถป้องกันได้ด้วยสีหรือการชุบสังกะสี^{[ 302 ]}สามารถหลีกเลี่ยงการทาสีชิ้นส่วนเหล็กได้อย่างสมบูรณ์โดยใช้เหล็กกล้าไร้สนิมหรือเหล็กทนการผุกร่อน (โลหะผสมเหล็กที่ขจัดความจำเป็นในการทาสีโดยการสร้างชั้นสนิมป้องกันด้านนอก) ^{[ 303 ]}

การกัดเซาะสะพานเป็นปัญหาที่อาจร้ายแรงได้เมื่อฐานรากสะพานอยู่ในน้ำ กระแสน้ำอาจทำให้ทรายและหินรอบๆ และใต้ฐานรากถูกชะล้างออกไปตามกาลเวลา ผลกระทบนี้สามารถบรรเทาได้โดยการสร้างเขื่อนกั้นรอบฐานราก หรือล้อมรอบฐานรากด้วย หินขนาดใหญ่ ที่วางอย่างระมัดระวัง^{[ 304 ] [ ao ]}สะพานแขวนและสะพานเคเบิลมีสายเคเบิลขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยลวดเหล็กหลายร้อยเส้น มีการใช้เทคนิคหลายอย่างเพื่อลดการกัดกร่อนภายในสายเคเบิล รวมถึงการพันสายเคเบิลด้วยลวดชุบสังกะสี การฉีดปูนซีเมนต์หรืออีพ็อกซี่เข้าไปในสายเคเบิล การใช้ลวดรูปตัว S ที่เชื่อมต่อกัน และการหมุนเวียนอากาศแห้งผ่านภายในสายเคเบิล^{[ 306 ]}สะพานที่มีฐานรองรับในทางน้ำที่สามารถเดินเรือได้นั้นได้รับการออกแบบให้ทนต่อการชนของเรือได้ถึงขนาดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า นอกจากเครื่องหมายบอกเส้นทางน้ำและระบบเตือนภัยนำร่องแล้ว เสาของสะพานในน้ำอาจถูกล้อมรอบด้วยสิ่งป้องกันทางกายภาพ เช่นบังโคลน เสาเข็มหรือเกาะเทียมขนาดเล็ก^{[ 307 ]}

หลังจากสร้างสะพานเสร็จและเปิดใช้งานแล้ว จะมีการใช้กระบวนการจัดการเพื่อให้แน่ใจว่าสะพานยังคงเปิดให้สัญจรได้ ป้องกันอุบัติเหตุ และมีอายุการใช้งานตามที่ตั้งใจไว้ กระบวนการเหล่านี้ – ซึ่งเรียกรวมกันว่าการจัดการสะพาน  – ประกอบด้วยกิจกรรมทางเทคนิค ได้แก่ การบำรุงรักษา การตรวจสอบการเฝ้าระวังและการทดสอบ^{[ 308 ]}นอกเหนือจากงานทางเทคนิคแล้ว การจัดการยังครอบคลุมถึงการวางแผน การจัดทำงบประมาณ และการจัดลำดับความสำคัญของกิจกรรมการบำรุงรักษา^{[ 308 ]}ผู้จัดการสะพานใช้ระบบการจัดการสะพานและ วิธี การวิเคราะห์ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานเพื่อจัดการสะพานและประมาณการต้นทุนการบำรุงรักษาของสะพานตลอดอายุการใช้งาน^{[ 309 ]}ต้นทุนการบำรุงรักษาประจำปีจะเพิ่มขึ้นเมื่อสะพานมีอายุมากขึ้นและเสื่อมสภาพลง^{[ 310 ]}

กลุ่มคนงานกำลังใช้รถตรวจสอบบำรุงรักษา (โครงสร้างกรงเคลื่อนที่) เพื่อตรวจสอบสะพานแขวนคลิฟตัน

กิจกรรมการบำรุงรักษามุ่งเน้นที่จะยืดอายุการใช้งานของสะพาน ลดต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน และรับรองความปลอดภัยของชุมชน^{[ 311 ]}งานบำรุงรักษาสามารถแบ่งออกเป็นงานแก้ไขและงานป้องกัน^{[ 312 ]}งานแก้ไขจะดำเนินการเพื่อตอบสนองต่อปัญหาที่ไม่คาดคิดที่เกิดขึ้น เช่น การซ่อมแซมองค์ประกอบโครงสร้าง (เสาตอม่อ คาน โครงเหล็ก หอคอย หรือสายเคเบิล) และการเปลี่ยนตลับลูกปืน^{[ 313 ]}

งานป้องกันได้แก่ การล้าง การทาสี การหล่อลื่นตลับลูกปืน การปิดผนึกพื้นสะพาน การอุดรอยแตก การกำจัดหิมะ การอุดหลุมบ่อ และการซ่อมแซมปัญหาเล็กน้อยเกี่ยวกับโครงสร้างและอุปกรณ์ไฟฟ้า^{[ 314 ]}งานป้องกันบางอย่างดำเนินการตามตารางเวลาเป็นระยะ ตัวอย่างตารางเวลาสำหรับงานบำรุงรักษาสะพานเป็นระยะ ได้แก่ การล้างโครงสร้างทั้งหมด (1–2 ปี) การปิดผนึกพื้นผิวสะพาน (4–6 ปี) การหล่อลื่นตลับลูกปืน (4 ปี) การทาสีส่วนประกอบเหล็กของสะพาน (12–15 ปี) การเปลี่ยนพื้นผิวที่สึกหรอของสะพาน (12 ปี) การปิดผนึกทางเท้า (5 ปี) การอุดรอยแตก (4 ปี) และการทำความสะอาดท่อระบายน้ำ (2 ปี) ^{[ 315 ]}

ส่วนสำคัญของการบำรุงรักษาคือการตรวจสอบสะพานเพื่อหาความเสียหายหรือการเสื่อมสภาพ และดำเนินการเพื่อบรรเทาปัญหาที่ตรวจพบ การเสื่อมสภาพอาจมาจากแหล่งสิ่งแวดล้อม รวมถึงการขยายตัว/หดตัวจากวัฏจักรการแข็งตัว/ละลาย ฝน การออกซิเดชันของเหล็ก และละอองน้ำทะเล กิจกรรมของมนุษย์ก็อาจทำให้เกิดความเสียหายได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น การจราจรของยานพาหนะ การเสียดสีทางกล การออกแบบสะพานที่ไม่ดี และขั้นตอนการซ่อมแซมที่ไม่เหมาะสม^{[ 317 ]}บางประเทศกำหนดตารางการตรวจสอบเป็นระยะ ตัวอย่างเช่น การตรวจสอบตามปกติทุก 24 เดือน หรือการตรวจสอบฐานรากใต้น้ำเพื่อหาการกัดเซาะทุก 60 เดือน^{[ 318 ]}

การพึ่งพาการตรวจสอบด้วยสายตาเพียงอย่างเดียวเพื่อประเมินความเสื่อมสภาพของสะพานอาจไม่น่าเชื่อถือ ดังนั้นผู้ตรวจสอบจึงใช้เทคนิคการทดสอบแบบไม่ทำลายหลายวิธี[ 319 ] ^{เทคนิคเหล่านี้}รวมถึงการทดสอบการกระแทกด้วยค้อนการทดสอบความเร็วคลื่นอัลตราโซนิก การถ่ายภาพรังสีแผ่นดินไหวและเรดาร์เจาะพื้นดิน^{[ 320 ]} การทดสอบทางไฟฟ้าต่างๆ ที่ประเมินการซึมผ่านและความต้านทานสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสภาพของคอนกรีตพื้นผิวได้^{[ 321 ]}สามารถส่งผ่านรังสีเอกซ์ผ่านคอนกรีตเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับความหนาแน่นและสภาพของคอนกรีตได้^{[ 322 ]}สามารถใช้การถ่ายวิดีโอโดยใช้โพรบที่เรียวบางได้ในกรณีที่สามารถเข้าถึงได้^{[ 323 ]}การวัดสถานะของสะพานอาจทำได้โดยอัตโนมัติและเป็นระยะโดยใช้ เทคโนโลยี การตรวจสอบสุขภาพโครงสร้าง (SHM) ^{[ 324 ]}การทดสอบบางอย่าง – เรียกว่าการทดสอบแบบทำลาย  – จำเป็นต้องนำตัวอย่างออกจากสะพานและนำไปที่ห้องปฏิบัติการเพื่อวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ อุปกรณ์เสียง หรือการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์^{[ 325 ]}การทดสอบแบบทำลายจะดำเนินการโดยการนำแกนที่เจาะจากคอนกรีตออก หรือนำลวดเหล็กชิ้นเล็กๆ ที่ตัดจากสายเคเบิลออก^{[ 325 ]}

เงินทุนสำหรับการก่อสร้างและการดำเนินงานของสะพานมาจากแหล่งต่างๆ รวมถึง ภาษีน้ำมันเชื้อเพลิงค่าธรรมเนียมการลงทะเบียนยานพาหนะประจำปี ค่า ผ่านทาง ค่าธรรมเนียมการจราจรติดขัดและค่าธรรมเนียมการใช้งานตามการติดตามด้วยดาวเทียม^{[ 326 ]}สะพานบางแห่ง โดยเฉพาะในประเทศกำลังพัฒนา ได้  รับเงินทุนจากแหล่งระหว่างประเทศ รวมถึงธนาคารโลกหรือโครงการ Belt and Road Initiative ของ จีน^{[ 327 ]} โดยทั่วไปแล้ว ระบบเก็บค่าผ่านทางเป็นกลไกที่ไม่ประสิทธิภาพในการเก็บรวบรวมเงินทุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ ใช้ ด่านเก็บค่าผ่านทางเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างและบริหารจัดการสูง ด่านเก็บค่าผ่านทางอาจทำให้การจราจรช้าลงและขัดขวางการก่อสร้างจุดเข้าหรือออก^{[ 328 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ค่าใช้จ่ายในการสร้างสะพานมักเป็นภาระของหน่วยงานรัฐบาล แต่ตั้งแต่ปี 1990 เป็นต้นมา มีการสร้างสะพานเพิ่มมากขึ้นและได้รับการชำระเงินโดยบริษัทเอกชนโดยใช้ ข้อตกลง ความร่วมมือระหว่างภาครัฐและเอกชน (PPP) ในโครงการ PPP รัฐบาลจะให้สิทธิ์ในการสร้างสะพานแก่บริษัท และบริษัทจะชดเชยค่าใช้จ่ายโดยการเก็บค่าผ่านทางเป็นระยะเวลาที่กำหนด^{[ 329 ] [ ap ]}เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาดังกล่าว สะพานจะถูกโอนกรรมสิทธิ์ให้แก่รัฐบาล และรัฐบาลอาจเลือกที่จะเก็บค่าผ่านทางต่อไปหรือไม่ก็ได้ สะพานที่มีชื่อเสียงซึ่งสร้างด้วยรูปแบบ PPP ได้แก่สะพานควีนเอลิซาเบธที่ 2 (สร้างในปี 1991 ระยะเวลาเก็บค่าผ่านทาง 20 ปี) และสะพานเซเวิร์นครอสซิ่งแห่งที่สอง (สร้างในปี 1996 ระยะเวลาเก็บค่าผ่านทาง 30 ปี) ^{[ 330 ]}

ความล้มเหลวของสะพานมีความสำคัญเป็นพิเศษต่อวิศวกรโครงสร้างเนื่องจากการวิเคราะห์ความล้มเหลวจะให้บทเรียนที่ได้เรียนรู้ซึ่งใช้ในการปรับปรุงกระบวนการออกแบบและการก่อสร้าง^{[ 332 ]}ความล้มเหลวของสะพานมีสาเหตุหลายประการ ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นปัจจัยทางธรรมชาติ (น้ำท่วม การกัดเซาะ แผ่นดินไหว ดินถล่ม และลม) และปัจจัยมนุษย์ (การออกแบบและวิธีการก่อสร้างที่ไม่เหมาะสม การชน การบรรทุกเกินพิกัด ไฟไหม้ การกัดกร่อน และการขาดการตรวจสอบและการบำรุงรักษา) ^{[ 333 ]}เมื่อเวลาผ่านไป ความล้มเหลวของสะพานได้นำไปสู่การปรับปรุงที่สำคัญในการออกแบบ การก่อสร้าง และการบำรุงรักษาสะพาน^{[ 334 ]}ก่อนที่จะมีการพัฒนากระบวนการทางวิศวกรรมสะพานโดยอิงจากหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่เข้มงวด สะพานมักจะล้มเหลว ความล้มเหลวเกิดขึ้นบ่อยที่สุดในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เมื่อเครือข่ายทางรถไฟที่ขยายตัวอย่างรวดเร็วได้สร้างสะพานใหม่หลายร้อยแห่งทุกปีทั่วโลก^{[ 335 ]}ในสหรัฐอเมริกา สะพาน 40 แห่งต่อปีล้มเหลวในช่วงทศวรรษ 1870 ซึ่งคิดเป็น 25% ของสะพานทั้งหมดที่สร้างขึ้นในทศวรรษนั้น^{[ 336 ]}

ในยุคปัจจุบัน แม้จะมีความก้าวหน้าในวิธีการทางวิศวกรรมสะพาน แต่สะพานก็ยังคงพังทลายลงอย่างสม่ำเสมอ^{[ 337 ]}ในออสเตรเลียสะพานคิงสตรีทพังทลายลงในปี 1962 หนึ่งปีหลังจากเปิดใช้งาน เนื่องจากเทคนิคการเชื่อมที่ไม่เหมาะสม^{[ 338 ]}ในปาเลาสะพานโคโรร์-บาเบลดาออบพังทลายลงในปี 1996 สามเดือนหลังจากการซ่อมแซมซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่กับสะพาน^{[ 339 ]}ในปี 1998 สะพานทูราก-ภากูร์ตาในบังกลาเทศพังทลายลงเนื่องจากน้ำในแม่น้ำกัดเซาะดินรอบเสาของสะพาน^{[ 340 ]}สะพานมิลเลนเนียมในลอนดอนเปิดใช้งานในปี 2000 แต่ปิดทำการในอีกสองวันต่อมาเนื่องจากการแกว่งมากเกินไป และไม่ได้เปิดใช้งานอีกจนกระทั่งสองปีต่อมา หลังจากติดตั้งตัวลดแรงสั่นสะเทือนแล้ว^{[ 341 ]}ประมาณครึ่งหนึ่งของสะพานที่พังทลายทั้งหมดในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ในสหรัฐอเมริกาเกิดจากความเสียหายจากน้ำท่วมหรือการกัดเซาะ (กระแสน้ำกัดเซาะเสาของสะพาน) ^{[ 342 ]}

สะพานหลายแห่ง – ซึ่งรู้จักกันในชื่อสะพานที่เป็นเอกลักษณ์  – มีความเชื่อมโยงอย่างมากกับชุมชนใดชุมชนหนึ่ง^{[ 344 ] [ aq ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่งสะพานแขวนขนาดใหญ่ มักถูกมองว่าเป็นแลนด์มาร์คที่โดดเด่นซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของเมืองที่ตั้งอยู่ ตัวอย่างที่โดดเด่น ได้แก่สะพานบรู๊คลินในนิวยอร์กสะพานโกลเดนเกตในซานฟรานซิสโกสะพานแขวนคลิฟตันในบริสตอล และสะพานโซ่เซเชนีในบูดาเปสต์^{[ 345 ] [ ar ]}สะพานที่สวยงามตระการตาบางแห่ง เช่นสะพานต้ากูในประเทศจีน ได้รับการออกแบบโดยมีเป้าหมายที่ชัดเจนในการสร้างแลนด์มาร์คให้กับเมืองนั้นๆ^{[ 347 ]}แดน ครูอิกแชงค์ กล่าวว่า สะพานบางแห่งมีความสามารถในการ "เปลี่ยนแปลงสถานที่หรือชุมชน และ... สามารถสร้างร่องรอยบนภูมิทัศน์และในจิตใจของผู้คน ดึงดูดจินตนาการ สร้างความภาคภูมิใจและความรู้สึกถึงอัตลักษณ์ และกำหนดช่วงเวลาและสถานที่" ^{[ 173 ]}

สะพานสามารถส่งผลกระทบอย่างมาก ทั้งในเชิงบวกและลบ ต่อสิ่งแวดล้อม สังคม และเศรษฐกิจของชุมชน ในระหว่างกระบวนการออกแบบสะพาน ผลกระทบเหล่านี้อาจจำลองได้ด้วยการประเมินความยั่งยืนตลอดวงจรชีวิตหรือการสร้างแบบจำลองข้อมูลอาคารและผลลัพธ์สามารถนำมาใช้เพื่อปรับการออกแบบสะพานเพื่อปรับปรุงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม สังคม และเศรษฐกิจ^{[ 348 ]}

ผลดีของการสร้างสะพานใหม่ ได้แก่ เวลาในการเดินทางที่สั้นลง โอกาสในการจ้างงาน การปรับปรุงความเท่าเทียมทางสังคม ผลผลิตที่เพิ่มขึ้น และการเพิ่มขึ้นของผลิตภัณฑ์มวลรวมภายในประเทศ (GDP) ^{[ 348 ]}การสร้างสะพานใหม่สามารถเพิ่มค่าจ้างในภูมิภาคโดยรอบได้ แต่ก็อาจเพิ่มความเหลื่อมล้ำทางรายได้ระหว่างเพศ (ผู้ชายได้รับค่าจ้างเพิ่มขึ้นมากกว่าผู้หญิง) และระหว่างระดับการศึกษา (ผู้ที่มีการศึกษาสูงกว่าจะได้รับผลประโยชน์มากกว่าผู้ที่มีการศึกษาน้อยกว่า) ^{[ 349 ]}ในพื้นที่ที่มีน้ำท่วมบ่อย สะพานสามารถเพิ่มรายได้โดยรวมได้โดยการจัดหาทางข้ามแม่น้ำที่เชื่อถือได้^{[ 350 ]}ในภูมิภาคที่ด้อยพัฒนาที่มีภูมิประเทศเป็นภูเขา การสร้างสะพานที่ข้ามหุบเขาลึกสามารถนำมาซึ่งประโยชน์อย่างมากต่อชุมชนที่เชื่อมต่อกัน หากไม่มีสะพาน พื้นที่ดังกล่าว มักจะมีภูมิภาคหลักที่เจริญรุ่งเรืองกว่า ล้อมรอบด้วยภูมิภาครอบนอกที่ด้อยพัฒนา การสร้างสะพานข้ามหุบเขาลึกสามารถลดความเหลื่อมล้ำด้านการพัฒนาระหว่างพื้นที่ ตลอดจนสร้างการพัฒนาทางเศรษฐกิจ และปรับปรุงการเข้าถึงสินค้าและบริการ^{[ 351 ]}

การสร้างสะพานใหม่สามารถทำให้เกิดภาวะโลกร้อน ได้ เนื่องจาก กระบวนการผลิตคอนกรีตมีส่วนสำคัญต่อปรากฏการณ์เรือนกระจก [ ^{352 ] [ as ] แม้ว่า}สะพานจะช่วยกระตุ้นเศรษฐกิจของภูมิภาคโดยรอบได้ แต่ก็เพิ่มมลภาวะ ต่อสิ่งแวดล้อม ตามสัดส่วนด้วย^{[ 352 ]}การทุจริตที่แพร่หลายในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง (รวมถึงการสร้างสะพาน) สามารถก่อให้เกิดผลกระทบเชิงลบต่อสังคมและเศรษฐกิจได้^{[ 353 ]}สะพานที่รองรับทางหลวงอาจส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุรถชนกันมากขึ้น ซึ่งมีต้นทุนทางเศรษฐกิจ (ค่ารักษาพยาบาลและการสูญเสียผลิตภาพ) เฉลี่ยมากกว่า14,000 ยูโรต่อคัน^{[ 354 ]}

บางครั้ง การฆ่าตัวตายเกิดขึ้นโดยการกระโดดลงจากสะพานวิธีนี้คิดเป็น 20% ถึง 70% ของการฆ่าตัวตายในเขตเมืองที่มีสะพานสูง^{[ at ]}ในบางภูมิภาค การฆ่าตัวตายโดยการกระโดดส่งผลกระทบต่อคนหนุ่มสาวมากกว่ากลุ่มอื่น ๆ ซึ่งมักมีการควบคุมตนเอง ที่ต่ำกว่า สะพานบางแห่งอาจมีชื่อเสียงและดึงดูดผู้ที่กำลังประสบกับวิกฤตการฆ่าตัวตายซึ่งสร้างวงจรป้อนกลับสะพานที่มีความเสี่ยงสูงมักมีการติดตั้งสิ่งกีดขวางเพื่อป้องกันการฆ่าตัวตาย^{[ au ]}ซึ่งช่วยลดอัตราการฆ่าตัวตายบนสะพานได้อย่างมาก^{[ av ]}การติดตั้งสิ่งกีดขวางบนสะพานที่มีความเสี่ยงสูงโดยทั่วไปจะช่วยลดอัตราการฆ่าตัวตายโดยการกระโดดในภูมิภาค แม้ว่าในบางกรณี สะพานอื่น ๆ อาจกลายเป็นสิ่งทดแทนได้^{[ 355 ]}

วิชาชีพวิศวกรรมโยธา  ซึ่งรวมถึงสาขาวิชาการสร้างสะพาน เริ่มมีการจัดตั้งอย่างเป็นทางการในศตวรรษที่ 18 เมื่อมีการสร้างโรงเรียนวิศวกรรมขึ้นในฝรั่งเศสภายในCorps des Ponts et Chausséesที่École de Parisภายใต้การดูแลของJacques Gabriel ^{[ 356 ]}ในปี 1747 โรงเรียนแห่งแรกที่อุทิศให้กับการสร้างสะพานได้ก่อตั้งขึ้น คือÉcole Nationale des Ponts et Chausséesซึ่งนำโดยวิศวกรชาวฝรั่งเศสDaniel-Charles TrudaineและJean-Rodolphe Perronet [ ^{356 ] องค์กร} วิชาชีพแรกที่มุ่งเน้นด้านวิศวกรรม โยธาคือInstitution of Civil Engineersซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1818 ในสหราชอาณาจักร โดยมีThomas Telfordเป็น ผู้นำในตอนแรก ^{[ 357 ]}

ในยุคปัจจุบัน วิศวกรรมสะพานได้รับการควบคุมโดยองค์กรระดับชาติ เช่นสภาผู้ตรวจสอบวิศวกรรมและการสำรวจแห่งชาติ (สหรัฐอเมริกา) สภาวิศวกรวิชาชีพแห่งแคนาดา (แคนาดา) และสภาวิศวกรรม (สหราชอาณาจักร) ^{[ 358 ]}ในหลายประเทศ วิศวกรสะพานต้องได้รับใบอนุญาตหรือมีคุณสมบัติทางการศึกษาขั้นต่ำ^{[ 359 ]}บางประเทศกำหนดให้วิศวกรต้องผ่านการสอบวัดคุณสมบัติ ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา วิศวกรต้องผ่านการสอบพื้นฐานวิศวกรรมตามด้วยการสอบหลักการและแนวปฏิบัติทางวิศวกรรม [ ^{360 ] ใน}โปแลนด์ วิศวกรสะพานต้องได้รับการรับรองโดยการสะสมประสบการณ์หลายปีภายใต้วิศวกรอาวุโส และผ่านการสอบที่จัดโดยสภาวิศวกรโยธาแห่งโปแลนด์^[ 361 ^{]ความร่วมมือ}ระหว่างประเทศในสาขาวิศวกรรมได้รับการอำนวยความสะดวกโดยสหพันธ์องค์กรวิศวกรรมโลก [ ^{362 ]}

ในเทพปกรณัมนอร์สสะพาน สายรุ้ง บิฟรอสต์เชื่อมต่อโลกกับแอสการ์ด^{[ 363 ]}

สะพานปรากฏให้เห็นอย่างแพร่หลายในงานศิลปะ ตำนาน และวรรณกรรม มักถูกใช้เป็นอุปมาหรือสัญลักษณ์ของความสำเร็จ อายุขัย หรือประสบการณ์ของมนุษย์^{[ 364 ]}ในเทพปกรณัมนอร์สบ้านของเทพเจ้า – แอสการ์ด  – เชื่อมต่อกับโลกโดยบิฟรอสต์ สะพานสายรุ้ง^{[ 363 ]}สะพานหลายแห่งในยุโรปมีชื่อว่าสะพานปีศาจและในบางกรณีมีเรื่องเล่าพื้นบ้านที่อธิบายว่าทำไมสะพานจึงเกี่ยวข้องกับปีศาจ^{[ 365 ]}ตำนานคริสเตียนกล่าวว่าเซนต์เบเนเซต์ยกก้อนหินขนาดใหญ่เพื่อเริ่มต้นการก่อสร้าง สะพาน ปงต์แซงต์เบเนเซต์และต่อมาได้ก่อตั้งกลุ่มภราดรภาพสร้างสะพานที่ไม่ปรากฏในคัมภีร์ไบเบิล [ ^{366 ] สะพาน}มีบทบาทสำคัญในภาพวาด – มักอยู่ในฉากหลัง – เช่นในภาพโมนาลิซา^{[ 367 ]}

ในยุคปัจจุบัน สะพานยังคงมีบทบาทสำคัญในวัฒนธรรม สะพานมักเป็นสถานที่จัดงานเฉลิมฉลอง ขบวนแห่ และพิธีการต่างๆ^{[ 368 ]}นักเขียนได้ใช้สะพานเป็นแก่นหลักของนวนิยาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งThe Bridge on the DrinaโดยIvo AndrićและThe Bridge of San Luis ReyของThornton Wilder ^{[ 369 ]}กวีชาวอังกฤษPhilip Larkinได้รับแรงบันดาลใจจากการก่อสร้างสะพาน Humberใกล้บ้านของเขา จึงเขียนบทกวี "Bridge for the Living" ในปี 1981 [ ^{370 ] ประเทศ}เพื่อนบ้านได้เลือกที่จะกำหนดให้สะพานที่ใช้ร่วมกันบางแห่งเป็นสะพานแห่งมิตรภาพหรือสะพานแห่งสันติภาพ^{[ 371 ] [ aw ]}ในปี 1996 คณะกรรมาธิการยุโรปได้จัดการแข่งขันเพื่อคัดเลือกงานศิลปะสำหรับธนบัตรยูโร Robert Kalinaนักออกแบบชาวออสเตรีย ชนะด้วยชุดภาพประกอบสะพาน ซึ่งได้รับการคัดเลือกเพราะเป็นสัญลักษณ์ของการเชื่อมโยงระหว่างรัฐต่างๆ ในสหภาพและเส้นทางสู่อนาคต^{[ 372 ]}