图1.27 上海闵浦大桥(2009年)
同类桥型中在建的跨径较大的斜拉桥还有鄂东长江公路大桥和嘉绍(嘉兴至绍兴)跨江大桥等。其中,鄂东长江公路大桥采用双向六车道高速公路标准建设,路基宽度33.5 m,桥面宽度33.0 m,桥梁总长6203 m,主桥为跨度926 m的混合梁斜拉桥,超过已经建成的法国诺曼底和日本多多罗大桥,如图1.28所示。
图1.28 湖北鄂东长江公路大桥(2010年)
嘉绍跨江大桥采用八车道高速公路标准建设,其主航道桥部分全长2680 m,如图1.29所示。该桥主要采用了两项世界级技术创新:一是世界上最长、最宽的多塔斜拉桥,二是水中区引桥采用大直径钻孔桩(直径为3.8 m,深达110 m以上),为目前世界上直径最大的单桩,并取消了桥墩上的承台。2008年12月14日开工建设,计划于2012年建成通车。
图1.29 嘉绍跨江大桥(预计2012年)
上述创造纪录斜拉桥的建成,标志着我国公路斜拉桥的设计、施工水平已经达到世界领先水平。
由于结构刚度的原因,国内外斜拉桥用于铁路的实例很少,目前在我国运营的只有一座(广西红水河桥,混凝土梁,主跨96 m,单线,1981年)。2004年开工的武汉天兴洲公铁两用桥,是世界上第一座四线双塔公铁两用斜拉桥,其南汊正桥采用98 m +196 m +504 m +196 m +98 m双塔三索面斜拉桥,主跨504 m,如图1.30所示。上层为公路,双向六车道;下层
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为铁路,桥面布置两条客运线和两条货运线,设计最高速度250 km/h。因此该桥也是世界上跨度最大、载重最大的公铁两用斜拉桥。该桥已于2009年12月正式通车,它的建成为斜拉桥在铁路工程中的应用起到了示范作用。
图1.30 武汉天兴洲公铁两用桥(2009年)
斜拉桥以其结构形式多样、造型挺拔飘逸而受到人们青睐,尽管在主梁构造、设计和施工工艺上不断有新的突破,但在技术上,大跨径斜拉桥需要继续深入研究的课题集中在桥梁的抗风、抗震设计、健康监测与实时评价以及拉索的防护等方面。
1.3.2.4 悬索桥
尽管悬索桥在我国有悠久的历史,也曾建造了重庆朝阳大桥(双链加劲梁式悬索桥,主跨 186 m,1969 年)和西藏达孜桥(单车道桥,主跨 500 m,1984 年),但直到 20 世纪 90年代,随着交通事业的飞速发展和对特大跨度桥梁的需求,我国才开始修建大跨度公路悬索桥。1995 年建成通车的汕头海湾大桥是我国第一座大跨度悬索桥(三跨双铰预应力混凝土加劲梁,主跨452 m),如图 1.31所示。1996 年,被誉为“神州第一跨”的西陵长江大桥(全焊钢箱加劲梁,主跨900 m)建成通车。1997 年,跨越珠江的虎门大桥(钢箱加劲梁,主跨 888 m)建成通车。1997 年完工的香港青马大桥(主跨1377 m,公铁两用,双层桥面)、1999 年完工的江阴长江大桥(主跨1385 m,钢加劲梁,如图1.32所示)和2005年建成的润扬长江公路大桥(钢箱加劲梁,主跨1490 m),已跃居到世界大跨度悬索桥前列。
图1.31 汕头海湾大桥(1995 年) 图1.32 江阴长江大桥(2005 年)
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近几年来,我国还修建了几座千米以上的悬索桥,包括武汉阳逻长江公路大桥(主跨1280 m,2007年)、贵州坝陵河特大桥(主跨1088 m,2009年)和舟山西堠门大桥(主跨1650 m,2009年)。
武汉阳逻长江公路大桥为一跨过江悬索桥型,按双向六车道高速公路特大桥设计建设。主桥及引桥面净宽33 m,主桥为250 m +1280 m +440 m 双塔单跨悬索桥,主跨长度达到1280 m,为世界第八大悬索桥,居国内第四,于2007年12月建成通车,如图1.33所示。
图1.33 武汉阳逻长江大桥(2007年)
贵州坝陵河特大桥位于沪瑞国道主干线上,如图1.34所示。该桥采用钢桁梁悬索桥,主跨达1088 m,桥面与谷底河面垂直高差达370 m,是在贵州省内修建的跨度最大、技术含量最高的桥梁。该桥2005年4月开工建设,2009年12月建成通车。它的通车标志着我国在高山峡谷区修建上千米超大跨径桥梁进入新起点。
图1.34 贵州坝陵河特大桥(2009年)
舟山西堠门大桥是连接册子岛和金塘岛的悬索桥,如图1.35所示。主桥长2.6 km,主跨达1650 m,该跨径在目前悬索桥中位居国内第一、世界第二,是世界上跨径最大的钢箱梁悬索桥。该桥加劲梁采用双箱断面,也是在世界悬索桥中首次实施分体式双箱断面钢箱梁。钢箱梁全宽36 m,梁高3.5 m,两箱间通过箱型横梁和工字梁连接。2009年12月,西堠门大桥正式建成通车。
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图1.35 舟山西堠门大桥(2009年)
在建的特大悬索桥还有湖南矮寨特大悬索桥(主跨1176 m,预计2012年)和江苏泰州长江大桥(三塔两跨1080 m +1080 m,预计2012年)。
我国在短短10多年时间内,在大跨度公路悬索桥领域内从无到有,并跻身于世界先进行列,这充分体现出改革开放为桥梁事业带来的巨大活力。
1.3.2.5 跨海大桥
21世纪之初,中国桥梁建设走出了江河,开始了跨越海湾、海峡的新时代。2005 年建成总长32.5 km的东海大桥;2008 年建成36 km长的杭州湾跨海大桥,成为世界上已建最长的跨海大桥。杭州湾跨海大桥北起嘉兴市海盐,止于宁波市慈溪,大桥全长36 km,设南北两个航道,其中北航道桥为主跨448 m 的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,南航道桥为主跨 318 m 的单塔双索面钢箱梁斜拉桥,其余引桥采用 30~80 m 不等的预应力混凝土连续箱梁,已于2008 年5月建成通车。另外,我国已经在建的跨海大桥工程还有厦漳跨海大桥、青岛海湾大桥、港珠澳大桥、舟山大陆连岛工程。其中,总长 12.3 km的厦(门)漳(州)跨海大桥已于2010年1月正式开工建设;青岛海湾大桥是我国北方冰冻海域首座特大型桥梁集群工程,加上引桥和连接线,工程全长超过41.58 km,桥梁宽度35 m,将于2011年建成;港珠澳大桥全长为49.968 km,其主体工程“海中桥隧”长达35.578 km,其规模更将超越杭州湾跨海大桥,建成后将成为世界最长的跨海大桥,预计2015年建成使用;舟山大陆连岛工程由岑港大桥、响礁门大桥、桃夭门大桥、西堠门大桥和金塘大桥等五座跨海大桥及接线公路组成,全长约50 km,其中桥长约25 km,总投资逾百亿元,分两期建设,预计2020年全部完成。
1.3.3 国外桥梁建筑成就概况
19世纪中期以前,国外桥梁建筑材料仍以木、石、铸铁、锻铁为主。据记载,公元前 2000 年以前,巴比伦曾在幼发拉底河上建造石墩木梁桥。第一座在罗马跨越台伯河的Sublicius 桥,采用石墩木梁结构,建于公元前 621 年,毁于公元前 23年。在瑞士卢塞恩,始建于1333年的Chapel 桥(廊桥)经多次修缮得以保存至今(1993 遭受火灾后重建,如图1.36
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