世界上最大跨径独塔自锚式悬索桥——“旧金山-奥克兰”新海湾大桥

AdminQTB 发表于 2013-7-27 14:08:18 | 显示全部楼层 | 阅读模式
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      旧金山——奥克兰海湾大桥老桥正式建成开通于1936年11月12日,工程总花费为7760万美元。
  该桥是位于美国跨旧金山一奥克兰岛海湾的两层公路桥,主要分东海岸主桥、西海岸主桥。海湾大桥在芳草岛上的部分由四段组成:紧接在西桥悬索锚碇的东面的,是一段98m长的混凝土高架桥,然后连接一段160m长、穿过芳草岛中心岩质山丘的隧道,之后是另一段241m的混凝土高架桥,最后通过一条长356.5m的弯曲的钢桁架高架桥连接到东桥桥面。
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      西海岸主桥为两联2x(354+704+354)m钢悬索桥。双索,索间距为20.12m。每索用37股各472 条4.89mm钢丝所组成,直径72.7cm。塔高139.6m,大桥分为上下两层,上层中间为17.68m车道,两侧各0.91m人行道,轻混凝土桥面;下层亦为 17.68m车道,两侧各0.55m检查道,普通混凝土桥面。现上下层都为五车道。
东海岸大桥.jpg 东海岸大桥及建设中的新桥.jpg

     东海岸主桥一座悬臂桥,由两座桥塔、五个桁架结构桥面、和一条14节的桁架公路组成。
      在1989年10月17日,旧金山发生矩震级达6.9级的大地震(详见旧金山地震)。在这次地震中,东桥E9号桥墩上方的上层桥面,一段15米长的桁架路面倒塌到下层桥面上,导致一人死亡。事件之后,大桥封闭超过一个月,修复该路段,于11月18日重新开放。  
前后8.jpg       地震之后西桥也经历了一次全面的抗震加固改造。改造工程在不封闭桥面、保证车辆通行的条件下,更换了大部分支撑桥面的结构钢。芝加哥高架高速公路(Chicago Highway)在2003-2004年的改造工程所用技术正与此相似,即使用临时桥墩支撑桥面,从而对原来的支撑材料进行加固或更换工作。大桥建设之初时占绝大多数的铆接格架都被栓接钢板取代,这样一来就把原来的格构梁改造成箱形梁了。更换工程还包括给索塔外层的大型斜梁加装面板,使外形更为美观。西桥还在上下层桥面的侧面装上箱型斜梁,以减少地震时的上下层桥面的相对运动幅度,降低桥面损坏的几率。分析指出,西桥的巨型混凝土支座在一定压力下可能会破裂,因此需要对其进行特别的加固,在支座表面再添加一层新的钢筋混凝土结构。工程的第一步,是利用磁技术对目前混凝土支座里的钢筋定位。然后,在每根钢筋之间钻孔,在其中插入L型钢筋,并用高强度环氧胶粘剂。新插入的L型钢筋突出混凝土支座表面15到25厘米,以便在支座表面横纵双向焊接新的钢筋。钢筋焊接完毕以后,再在钢筋结构上安置模具平板,然后进行高强度混凝土的灌浆,泵入模具的空隙里。模具拆除之后,表面看起来就与原来的支座无异。这个先进的修复技术,后来也应用到了加州其它高架高速公路的桥墩和立交桥的中央支柱底座,尤其是不规则的底座的修复和改建工程中。
     2002年起,当地政府决定在旧桥旁新建一座可抗震的旧金山-奥克兰海湾大桥。业内人士公认为:世界上“最昂贵、最美丽、能抗地震、技术含量最高、寿命最长(100年以上)”的桥唯美国旧金山-奥克兰海湾大桥莫属。
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    “旧金山──奥克兰”新海湾大桥是美国加州旧金山投资72亿美元实施的一项重点工程,预计2013年建成通车。该桥是重1.3万吨的单塔柱支撑全桥重量7万吨,是世界同类桥梁之首;抗震设计为8级,是世界桥梁抗震之首;双向12车道,中间一条自行车专用车道,桥面宽达70m,是世界单塔桥梁之首;旧金山与奥克兰之间不可或缺的关键通道,每天汽车流量将达30万辆,是世界桥梁通过能力之首。故业内人士认为该桥是世界同类钢结构桥梁中技术难度最高、造价最贵的钢桥项目,其建成后将成为美国西海岸的地标性建筑,可与自由女神相媲美。
   
世界造桥界顶级难度的大桥   
    (一)设计要求高。大桥处在美国地震最严重地带的旧金山湾,要求其设计必须达到在强地震后立即可以通行,而一般对桥梁的要求是在地震后不垮塌即可;设计每天车流量达30万辆;美国当地居民对新大桥外形极度关注,成立了有34位国际专家参与的监督委员会,提出众多美观要求。这些高要求使得大桥完成设计后,能抗震8级,并可与自由女神像媲美。
   
    (二)制作标准高。大桥制作全部采用美国标准,其制作要求达到世界桥梁最高标准。如焊接难度极大,大桥钢塔由4根五边形钢柱组成,钢板最大厚度达100毫米,长近50米,焊成五边形后重量达1300吨,焊前要预热,焊后要保温,如何防止厚板焊接变形,如何对重达1300吨的钢塔节段进行大体积焊前预热和焊后保温,防止焊接裂纹,这些属世界造桥界的顶级难度。
   
    (三)合同条款严。该项目制作工期跨度长,历时约5年,从2006年6月18日正式开工。根据合同规定,大桥全部钢结构制作须于2011年7月底前完成并发运,如果延误一天交付,将支付每天35万美金罚款,且不包括连带责任。同样,如果提前交付将得到奖励。
   
创造诸多项世界第一  
    美国旧金山-奥克兰海湾大桥是世界第一大单塔自锚抗震悬索钢桥,其拥有多项世界之最,大桥主跨为565m,为全球最大跨度的单塔自锚式悬索桥;钢塔高度为160m,为世界抗震钢塔第一高度;桥面钢箱梁总长605m,总宽70m,高为5.5m,为世界同类桥梁中第一大钢箱梁,其中桥面宽度70m,双向12车道,中间为自行车道,其宽度为世界单塔桥梁之首;单塔柱自重1.3万吨,支撑全桥重量7万吨,为世界同类桥梁之首;设计抗震8级为世界桥梁抗震之首;设计每天车流量达30万辆,为世界桥梁通过能力之首。
    美国加利福尼亚州交通部于2006年3月公开招标建造旧金山新海湾大桥,以替代在1989年7.1级大地震中损毁的旧金山海湾大桥。新海湾大桥为世界第一大的单塔悬索桥,全部为钢结构,设计强度能够抵抗8级地震,使用年限超过100年,计划2013年建成通车。
海湾大桥的中国制造
       2006年,上海振华重工从与来自日本、韩国等发达国家公司的竞争中脱颖而出,成功承接了该桥梁钢塔和桥梁全部 共4.5万吨钢结构的建造。美方将质量要求极高的钢构全部交给振华重工承造,这在美国钢桥建筑史上是第一次。这也是中国企业首次承担如此复杂的、大规模的桥梁钢构的建造,它为提升国内及国际桥梁制造水平贡献了巨大的力量。
       2011年7月11日由上海振华重工城建的全球最大跨度的单塔自锚抗震索钢结构桥梁美国旧金山──奥克兰海湾大桥全部钢结构在长兴岛基地圆满完工,全部钢结构均正式通过美国相关部门验收,全部达到验收标准,这象征着中国桥梁建设终于敲开了世界发达国家的大门,世界桥梁制造拉开了中国世纪的帷幕。
       美联社报道说,由中国振华重工承建的旧金山新海湾大桥的全部钢结构本月中旬将发往美国,比合同约定时间提前了几个月。作为奖励,美方将额外支付3000万美元。这是中国制造业首次进军世界大型钢结构市场,也是中国公司在海外承接的最大钢结构项目。

以下是一些施工过程的图片:
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7493查看6评论

蹦四 发表于 2013-7-29 20:49:36
国内的工程进度管理若有如此魄力,那能少塌多少桥。
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wendy007 发表于 2013-7-29 23:17:48
基本上全是主引桥的图片,自锚式悬索主桥的片片几乎没见呢!!!
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dingling32... 发表于 2013-7-30 09:38:07
学习了~~~学习了!!
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cq_qg 发表于 2013-8-2 12:10:56
这资料都哪来的?很详细啊
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