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香港汲水门大桥
2010-07-22 来源:中国桥梁网
香港汲水门大桥

大桥全景


    香港汲水门大桥为公铁两用斜拉式桥梁。它跨越汲水门,将马湾和大屿山连接起来。为香港道路重要的一部份,因为它联同青马大桥,共同担当著连接大屿山(和香港国际机场)与市区的唯一行车通道。该桥由佳拿国际有限公司设计,于1993年初开工建设,1997年5月建成。

    主要技术标准 

    1.双层主梁:桥的露天上层为三线双程分隔快速公路,有盖的下层则为两条地铁机场铁路的路轨,和两条供紧急时(例如台风吹袭时)使用的单线行车道路。

    2.设计使用年限:120 年

    3.设计速度:

    公路:100km/h;铁路:135km/h

    4.桥梁宽度:35m

    5.荷载标准:

    车辆荷载: HA + 45 单位 HB (根据英国运输部标准 BD37 / 88 )

    铁路荷载: RL (根据英国标准 BS5400 第二册)

    设计风速:最大阵风 85m/S , 平均风速50m/s

    船舶撞击荷载: 220 ooot 级海轮于时速8kn之撞击

    地震基本烈度:修订麦加利烈度表Ⅶ级

    6.通航净空:净高 45m 、净宽 300m

    桥梁结构

    汲水门桥全长 820m ,为双塔双索面 6 孔连续箱梁斜拉桥。从大屿山端开始,桥跨布置为70m+Z×80m+430m+2×80m = 820m。

    索塔为钢筋混凝土结构,高150,采用双柱H 形结构 ,通过三道横梁将塔柱连为一体。拉索锚锭箱室则藏于索塔顶部内壁,以便拉索安装及日后检查维修。

    主跨主梁选用了双向钢析架和钢筋混凝土桥面板的组合式加劲箱梁。主梁顶部及底部的钢筋混凝土桥面板构成了上下层行车道,两边外缘为钢腹板。位于下层中央的铁路,由钢梁承托,在钢梁上盖以混凝土厚板,以简化路轨的铺筑。

    斜拉索作扇形布置,每一扇面由22对斜拉索组成,标准索距8.7m,斜拉索采用高强度镀锌平行钢束, 共176根。每根斜拉索由 51-102 根直径15.7m钢绞线索组成,涂油脂后,外置高密度聚乙烯(HDPE )护套。

    桥面主架由钢制件组合而成,在中国内地蛇口制造及于工地装嵌成长8.7 米的组件,并于吊放前,在每块组件上铸造桥面平板。重500 公吨的组件由趸船拖往适当位置吊放并以斜拉索接紧。

    桥梁施工监测

    边跨梁段采用分段顶推法施工,每阶段在已架梁段末端拼建长约 18m 的预应力混凝土箱形节段,再将整组箱梁向索塔方向推进,这工序重复进行直至首段箱梁及顶推导梁超越索塔。

香港汲水门大桥

主跨梁的架设

    架设主跨主梁,则利用夏船把长 8 . 7m 的主梁节段运至正确位置,然后使用已安装在桥身前端的垂直起重机将梁段缓缓从夏船吊升就位。起重机基本结构为一条长约 20m 的纵向钢梁,使用螺栓固定于已架梁段末段,以悬臂式伸出海面。

    当梁段吊升至桥面的正确高度及位置后,采用高强度摩擦螺栓把梁段两侧的钢腹板接合,然后浇筑上下层混凝土桥面板的连接缝。待混凝土强度足够时,继而进行张拉斜拉索的工序。

    为能达至主梁柔顺的预拱线形,整个吊装过程及合龙工序均经精确计算,准确地控制桥身高程,同时也利用调整斜拉索的拉力来控制主梁线形。在张拉斜拉索前,先收集桥身温度、桥塔倾斜度及桥身的高程数据,然后输人计算机运算每根拉索所需的拉力。

    为了监测大桥结构健康情况和进行结构评估工作,桥上安装了一套桥梁结构健康监测系统(简称为桥监系统)。其作用是监测桥梁在服役期间结构健康变化和进行结构评估,以作出相应的应变措施,例如进行特别检查和养护等工作。结构健康是指结构的可靠性,其中包括结构承载能力、状态和耐久能力等。而结构评估工作是指利用特定信息,分析既有桥梁的可靠性并作出随后的修护决策。

    主要技术创新点

    1.汲水门桥是目前世界上第二长的公铁两用斜拉桥,现已成为香港的标志之一。由于工程计划紧迫,选用“设计及建造”合约方式承建,尽量善用承包商的丰富建桥技术及经验,以达至经济及快捷的方案。

    2.首次采用独一无二的“双重合成”混叠合式结构的主跨主梁,即桥身面板及底板均采用钢筋混凝土结构,大大增加本桥的气动稳定性,既能提高结构效能,又能减低建造成本。

    3.边跨运用顶推法施工,大量减少在地势不平场地的脚手架的使用量,并可和桥塔建造同步进行,大大节省时间。

    4.设计的另一重要考虑是为防止边跨在某种荷载组合下升离支座,故此采用预应力钢束把边跨桥身锚固在其中一座桥墩上。

    5.主跨主梁独特的中央通风隙设计可减低主梁底面风致压差,大大提高主梁的气动稳定性。主梁下层采用全天候密封式设计,确保公铁交通在恶劣天气情况下仍可运行。

    6.另一创举是在大桥内安装了齐备的监控仪器,利用计算机分析监控数据,藉此监控及预测大桥的结构性能表现,大大推进桥梁监控技术的发展。

    7.桥上安装了一套精密的交通控制及监控系统,达至高效管理及提升道路安全水平,确保本桥及邻近的道路网络交通畅顺。

    成绩与荣誉

   汲水门大桥荣获1998 年日本土木学会颁发“田中赏”以及1998 年美国顾问工程师学会最佳工程设计奖。
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