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杭州湾跨海大桥

位于浙江/杭州

      杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥,它北起浙江嘉兴海盐郑家埭,南至宁波慈溪水路湾,全长36公里,比连接巴林与沙特的法赫德国王大桥还长11公里,已经成为中国世界纪录协会世界最长的跨海大桥候选世界纪录,成为继美国的庞恰特雷恩湖桥和青岛胶州湾大桥是目前世界上最长的跨海大桥后世界第三长的桥梁。
    基本信息 
    承建单位:中国中铁股份有限公司     开工时间:2003年11月14日  
   贯通:2007年6月26日  
   启用日期:2008年5月1日  
   载有:双向六车道  
   省份:浙江省  
   跨越:杭州湾  
   地点:嘉兴市海盐和宁波市慈溪     设计结构:跨海大桥  
   最长跨距:325米   
   桥宽:33米  
   总长度:36公里  
   桥下净高:47米  
   通行费:大型车70元、小型车50元     设计时速:100公里   
    总投资约:118亿元  
   设计使用年限:100年   
    经纬度:北纬30度27分,东经121度08分   
    试运营通车:2008年5月1日试运营通车。

   沈海高速由北向南,从江苏进入浙江。连接杭州湾跨海大桥就是嘉兴境内的大桥北岸接线。目前,该工  杭州湾跨海大桥
程一期已经建成。二期工程建设,北接线二期将延伸至江苏,与南通的苏通大桥相接,已于2010年完工。而江、浙交界处,就是沈海高速浙江段的零公里处。从零公里到大桥北岸起点,就是49公里处,而加上大桥36公里,到宁波上岸,就是85公里了。今后,该里程桩号将一直自然延伸到温州出浙江境为止。杭州湾跨海大桥建成后将缩短宁波至上海间的陆路距离120公里,是国道主干线——同三线跨越杭州湾的便捷通道。大桥按双向六车道高速公路设计,设计时速100公里/h,设计使用年限100年,总投资约140亿元。2003年11月14日开工,经过43个月的工程建设,2007年6月26日全桥贯通,计划于2007年11月30日前完成桥面铺装,大桥已于2008年5月1日晚11时58分正式通车。2008奥运火炬传递中穿越了杭州湾跨海大桥。杭州湾气象复杂多变,台风、龙卷风、雷暴及突发性小范围灾害性天气时有发生。杭州湾自然条件有以下特点:(1)海域宽阔,台风多、潮差大、流速急,具有典型的海洋性气候特征,有效工作日少; (2)软土层厚、持力层深,给海上基础设计和施工带来一系列问题; (3)南岸滩涂长,施工条件复杂,采用常规设计方案和施工方法很难满足工期要求; (4)环境的腐蚀作用严重;(5)南滩涂多个区域浅层气富集,危及施工安全。
    主要投资
    杭州湾跨海大桥主要投资来自浙江省地方政府和浙江民营企业,没有依靠国家投资,展现了浙江的实力。也成为了目前浙江的地标。大桥总投资预计超过161亿元人民币。其中大桥部分长36公里,耗资118亿元;北岸连接线部分长29.1公里,投资17亿元;南岸连接线部分长55.3公里,投资34亿元。来自民间的资本占了总资本的一半,包括雅戈尔、方太厨具、海通集团等民营企业都参与了对大桥的投资。宋城撤资,向大桥的民企投资方浙江慈溪海通食品公司、宁波合盛集团和方太集团负责大桥项目的人士求证。他们透露,宋城所持股权的接盘者将是中国中钢集团公司。前述3家企业分别是杭州湾大桥投资阵营中,除宋城集团外的第二大、第三大、第四大民企股东的控股方,大桥收费年限为30年,收费标准拟定为80元/辆。
   设计理念
长桥卧波
  首先采用了浙江、上海、江苏的吴越文化观念。在桥型上,设计者采用了西湖苏堤的形态,集交通、观光于一体。为兼顾杭州湾水文环境特点,“长桥卧波”的设计将大桥平面勾勒成S形曲线,优美、活泼的桥型让司机和乘客在行车、坐车时产生愉悦心理。
  杭州湾为世界三大强潮海湾之一,有台风、小气候形成的龙卷风,有混乱的流速、流向。“长桥卧波”的设计也是出于大桥安全性的考虑,我们专门为钱塘奇潮及过往海轮留了通道。整座36公里的长桥有两处宽448米及318米的桥下通道。桥下净空高、流速急,北通道为35000吨海轮留下了航道,南通道为3000吨以下海轮留出了航道。这两条航道上端将出现钻石型双塔及A型单塔两座造型桥塔,成为“长桥卧波”桥型中两处跌宕起伏的高潮路段,钱塘潮也就自然通过了。
海中平台
  离南岸14公里处的一个本来就有沉积的淤滩上建一个像东海石油平台一样的海中平台。施工时,作为南北接点,便于物流。施工结束时,平台将成为集救援、观光、休闲于一体的桥中转运站。这个平台有2个足球场这么大,平台上还拟建瞭望塔,风和日丽时,南可望慈溪庵东水路湾村的桥墩,北眺海盐郑家埭。所以这个平台于潮流无碍。
巨型工地
  造桥的特点,慈溪是个经800年围垦的大市,从一塘到现在的10塘,塘塘土地平展。一平如镜的滩地将为几万甚至十几万建设者铺开场地,所以这次建杭州湾跨海大桥将预制化、工厂化、大型化。最后以搭积木的办法实施海上搭建。整个新闻发布会气氛活跃,来自海内外200多名记者一致认为:这条8日即将奠基的,世界上最长的跨海大桥将成为人类与自然实现对话与挑战的范例,就其工程量、景观、科技含量、施工环境复杂的特点,将在国内外建桥史上留下光辉一页。
    设计风格
    杭州湾跨海大桥按双向六车道高速公路设计,设计时速100km/h,设计使用年限100年,总投资约118亿元。大桥设南、北两个航道,其中北航道桥为主跨448m的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥,通航标准35000吨;南航道桥为主跨318m的A型单塔双索面钢箱梁斜拉桥,通航标准3000吨。除南、北航道桥外其余引桥采用30~80m不等的预应力混凝土连续箱梁结构。杭州湾跨海大桥是目前世界上已建或在建的第三长的跨海大桥,目前世界是最长的跨海大桥是青岛胶州湾大桥,全长41.58千米,于2011年6月30日全线通车。大桥主体工程于2003年内顺利开工建设,2008年建成通车。
   经济效应
   大桥本身的经济效益是吸引投资者看好的重要基础。据交通流量调查推测,2009年通过大桥的车流量达?万辆,2015年达8万辆,2027年达9.6万辆。经测算,大桥财务内部收益率将达8.03~10.1%,投资回收期14.2年,投资回报率15.10%(不含建设期)、12.58%(含建设期)。   大桥是中国自行设计、自行管理、自行投资、自行建造的,工程创6项世界或国内之最,用钢量相当于7个“鸟巢” ,用混凝土量相当于10个国家大剧院,可以抵抗12级以上台风。大桥的护栏为彩虹7色,每种颜色覆盖5公里,自慈溪到嘉兴海盐分别为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
   工程难点
   1.工程规模大、海上工程量大      大桥工程全长36公里,海上段长度达32公里。全桥总计混凝土245万立方,各类钢材82万吨,钢管桩5513根,钻孔桩3550根,承台1272个,墩身1428个,工程规模浩大。  
  2.自然环境恶劣  
潮差大、流速急、流向乱、波浪高、冲刷深、软弱地层厚,部分区段浅层气富集。其中,南岸10公里滩涂区干湿交替,海上工程大部分为远岸作业,施工条件很差。受水文和气象影响,有效工作日少,据现场施工统计,海上施工作业年有效天数不足180天,滩涂区约250天。  
  3.制定总体设计方案难度很大 
设计要求新,其中水中区引桥(18.27公里)和南岸滩涂区引桥(10.1公里),是整个工程的关键;结构防腐问题十分突出,且无规范可遵循;大桥运行期间,桥面行车环境受大风、浓雾、暴雨及驾驶员视觉疲劳等不利因素的影响,采取合理有效的设计对策是保障桥面行车安全的关键;设计方案涉及新材料、新工艺、新技术的应用以及多项大型专用设备的研制。施工技术方面,面临着海上激流区高墩区大吨位箱梁的整体预制、运输及架设,宽滩涂区大吨位箱梁的长距离梁上运梁及架设,超长螺旋钢管桩的设计、防腐与沉桩施工等诸多施工关键技术的挑战;在测量控制方面,因桥梁长度超长,地球曲面效应引起的结构测量变形问题十分突出,受海洋环境制约,传统测量手段已无法满足施工精度和施工进度的要求,如何借助GPS技术实现快速、高效测量施工是一个制约全桥工期的核心技术问题。
    4.建设目标要求高施工组织与运行管理难度大  
大桥工程规模宏大,备受世人瞩目。建设之初,宁波市委市政府明确提出大桥工程要按照“三个一流目标”的标准来实施。面对复杂的建设环境,充满挑战的工程,组织和管理好大桥工程是摆在指挥部面前的巨大挑战。因工程施工作业点多、战线长,存在同步作业、交叉作业工序,施工组织难度大,工程质量、进度、安全及资金控制难度大。台风、大风、大潮、巨浪、急流、暴雨、大雾及雷电等气象水文条件,如何采取切实有效的工程控制与运行管理措施是工程管理上需要面对的新课题。
   大桥亮点
   大桥36公里的长度,仅次于刚建成的青岛胶州湾大桥36.48公里,成为世界第二的跨海大桥,目前为止世界上第一,第二跨海大桥都建立于我国境内。
    据初步核定,大桥共需要钢材76.7万吨,水泥129.1万吨,石油沥青1.16万吨,木材1.91万立方米,混凝土240万立方米,各类桩基7000余根,为国内特大型桥梁之最。南滩涂50米*16米箱梁采用整孔预制,大型平板车梁上运梁的工艺,开创了国内外重型梁运架的新纪录。 水中区引桥70米*16米箱梁采用整孔制、运、架一体化方案,单片梁重达2180吨,为国内第一。水中区引桥打入钢管桩直径1.5-1.6米,桩长约80米,总数超过4000根,其钢管桩工程规模全国建桥史上第一。大桥在设计中首次引入了景观设计的概念。景观设计师们借助西湖苏堤“长桥卧波”的美学理念,兼顾杭州湾水文环境特点,结合行车时司机和乘客的心理因素,确定了大桥总体布置原则。整座大桥平面为S形曲线,总体上看线形优美、生动活泼。从侧面看,在南北航道的通航孔桥处各呈一拱形,具有了起伏跌宕的立面形状。   在南航道再往南1.7公里,就在离南岸大约14公里处,有一个面积达1.2万平方米的海中平台。该平台在施工期间,将作为海上作业人员生活基地,海上救援、测量、通信、海事监控平台。大桥建成后,这一海中平台则是一个海中交通服务的救援平台,同时也是一个绝佳的旅游休闲观光台。   除此之外,大桥还具有以下特点:   1.杭州湾跨海大桥全长36公里,其长度在目前世界上在建和已建的跨海大桥中位居第二,仅次于青岛海湾大桥(36.48公里)。  
2.杭州湾跨海大桥地处强腐蚀海洋环境,为确保大桥寿命,在国内第一次明确提出了设计使用寿命大于等于100年的耐久性要求。
3.杭州湾跨海大桥50米箱梁“梁上运架设”技术,架设运输重量从900吨提高到1430吨,刷新了目前世界上同类技术、同类地形地貌桥梁建设“梁上运架设”的新纪录。  
4.杭州湾跨海大桥深海区上部结构采用70米预应力砼箱梁整体预制和海上运架技术,为解决大型砼箱梁早期开裂的工程难题,开创性地提出并实施了“二次张拉技术”,彻底解决了这一工程“顽疾”。   5.杭州湾跨海大桥钢管桩的最大直径1.6米,单桩最大长度89米,最大重量74吨,开创了国内外大直径超长整桩螺旋桥梁钢管桩之最。  
6.杭州湾跨海大桥南岸10公里滩涂底下蕴藏着大量的浅层沼气,对施工安全构成严重威胁。在滩涂区的钻孔灌注桩施工中,开创性地采用有控制放气的安全施工工艺,其施工工艺为世界同类似地理条件之首。  
7.杭州湾跨海大桥的奠基碑是中国第一座青铜奠基碑,其高100厘米,厚25厘米,重500公斤,由铸、锻、刻等多种工艺制作而成,是传统艺术和现代技术融合的结晶,由中国工艺美术大师朱炳仁创意制作。 
    科技特色
    科技含量之高首先体现在施工工艺上。我们坚持尊重科学,依靠专家,广泛开展技术咨询和交流活动。根据专家意见提出了施工决定设计,采取预制化、工厂化、大型化、变海上施工为陆上施工的施工方案,突破了长期来设计决定施工的理念。预制吊装的最大构件为长70米、宽16米、高4.0米、重2180吨的预应力混凝土箱梁,最长的构件为长度84米、直径1.6米的超长钢管桩,这种构件可称得上是举世无双。为了减轻海水中氯离子对大桥钢材和混凝土的腐蚀,保证大桥100年的寿命,设计者专门研制了一整套防治海水腐蚀的有效方案等等。这些可见大桥工程的科技含量之高。 杭州湾跨海大桥将是一座"数字化大桥"。科研单位将利用硬件及接口技术、网络及数据库技术、图像图形技术、人工智能技术、计算数学、有限元技术、力学等多学科,建立一套大桥设计、建设及养管的科学评价体系,整座大桥将设置中央监视系统,平均每1公里就有1对监视器。这样,不仅大桥可进行科学合理的维护管理,而且大桥"身体"的健康状况也在实时掌握中。目前,本项目已向交通部申报17项大桥工程关键性科研立项项目,在国内桥梁界也是少见的。
    体制创新
    杭州湾跨海大桥是目前国内第一家以地方民营企业为主体,投资超百亿的国家特大型交通基础  杭州湾跨海大桥地图位置
设施项目。大桥资本金38.5亿元,其中民营资本占了50%以上,共有17家省内民营企业凭着日益增强的经济实力进行投资入股。可以说,大桥项目的投资体制和建设模式,对拓宽民营资本的投资领域,建立民营资本与国有资本有机结合的投资模式,取得政府和企业“双赢”的经营机制作出了积极、有益的探索。它北起浙江嘉兴海盐郑家隶,南至宁波慈溪水路湾。
    技术创新
    1.杭州湾跨海大桥总体设计  
杭州湾跨海大桥全长36公里,建设条件十分恶劣,为保证海上施工的安全和质量,必须将设计与施工综合考虑。经过国内外多次调研和专家咨询,制定了施工决定设计的总体原则,尽量减少海上作业时间,变海上施工为陆上施工,采用工厂化、大型化、机械化的设计和施工原则。
    2、大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工成套技术  
大桥钢管桩基础具有桩长、大直径、数量巨大的特点。桩长达89米,桩径为1.5米和1.6米,总计5474根。通过近一年多钢管桩基础施工,进度快,质量好,证明这一选择是正确的。
    其创新点是:超长整桩预制;内外螺旋焊接;三层熔融环氧粉末涂装;埋弧自动焊工艺;大直径不等壁厚焊接;牺牲阳极阴极保护。   
   3、大吨位70米预应力箱梁整体预制和强潮海域海上运输、架设技术  
其创新点是:对海工耐久混凝土配合比进行研究;70米箱梁局部结构分析;真空辅助压浆技术;研制了大跨度、高平整度桥面施工振动桥设备;首次采用了早期张拉工艺并取得了良好的效果;自行设计制造了具有世界一流水平的2400吨液压悬挂轮轨式70米箱梁纵移台车。  
4、大吨位50米预应力箱梁整体预制和梁上运输架设技术  
其创新点是:结合施工方案对大吨位整孔箱梁的关键结构进行优化;海工耐久性混凝土性能研究与实践;预应力管道真空压浆试验与实践;箱梁梁上运梁和架桥机架设的综合技术。  
 5、海洋环境下混凝土结构耐久性研究  其创新点是:建立可靠的钢筋腐蚀电学参数和输出光功率变化判据;研制混凝土结构寿命的动态预报软件;制定大桥混凝土结构耐久性长期原体观测系统设计方案,并配合工程进度实施。这项技术将填补国内空白。 

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