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海南海文大桥!中国首座跨越地震活动断层的跨海大桥

发布时间:2021-11-15 分享:
       2019年3月18日,国内首座跨越地震活动断层的特大桥——海南海文大桥(原铺前大桥)建成通车,将文昌到海口的车程由原来1小时30分钟缩短至20分钟。作为国内第一个采用全过程咨询服务的大型桥梁工程,海文大桥由中咨集团采用PMC模式进行全过程咨询管理,中交集团所属振华重工、二航局、一公局集团、水规院、公规院、二公院、广航局7家单位参建。

       海文大桥是海南省内最长、桥塔最高的单塔双索面钢箱梁斜拉桥,路线全长约5.6公里,其中跨海大桥长约3.96公里,主桥长460米,塔高151.8米,采用双向六车道一级公路标准建设,设计时速80公里,于2015年开工建设。

       大桥桥址地震基本烈度Ⅷ度,50年超越概率10%的动峰值加速度为0.35g,50年超越概率2%的动峰值加速度为0.59g,设计基本风速49.5米/秒,是国内目前抗震设防烈度最高、设计基本风速最大的桥梁,突破了在极震区、跨越地震断层带建设特大桥的技术难题。海文大桥位于潜在的震源区,因规划及地形条件限制,桥址无法有效避让断层,桥梁设计超出现有规范范围,无前例可循。为此,在海南省交通运输厅的组织下,中咨集团牵头开展了专项研究,反复验证、逐步计算,最终确定活动断层的准确走向和性质。历时6年,项目团队终于完成勘测研究,形成了18个科研专题研究和8个课题研究,破解了抗震、抗风、环保等多个技术难题,最终选址及设计成功获批。

       对于地震带上的大桥,结构设计中特有的“熔断”机制是防震关键。大桥最终采用的是小跨简支梁桥跨断裂带、大跨独塔斜拉桥避让断层跨越航道的设计方案。其中,跨断裂带梁桥就类似于家庭电路中的“保险丝”,一旦发生地震,将损失跨越断裂带的梁桥来保证主桥的安全。除此之外,为了应对断层错动引发梁体掉落的极端事件,大桥在设计中为跨断裂带引桥专门设置了备用梁,在跨断层桥跨发生破坏时,可以进行快速更换。备用梁采用可快速拼装的贝雷梁,平时用于区域内的快速抢险,震时可用于大桥的快速抢修。

       海文大桥的钢箱梁吊装主要集中在主桥与跨断裂带引桥区域。其中主桥的塔区、临时墩、过渡墩支架梁段及跨断裂带引桥的钢箱梁均采用起重船吊装,主桥的其余钢箱梁则采用桥面吊机吊装。

       项目开工后,考虑到大桥的特殊情况,建设团队秉持着审慎的态度,最终决定将跨断裂带引桥的上构施工方案由连续钢箱梁变更为简支钢箱梁。方案变更使架设在每两个桥墩间的钢箱梁相互独立,并通过设置伸缩缝及独创的简支钢箱梁桥面连续技术保持了桥面连续性,保证了行车舒适度不降低。如此一来,引桥便可灵活应对海底断层活动位移,避免桥梁遭受毁灭性打击。

       作为“海澄文”经济圈的交通控制性工程、“珍珠项链”环岛旅游公路的重要节点,海文大桥通车后,推动了海口江东新区互联互通和琼北区域协调发展,对建设美好新海南、海南自由贸易试验区和中国特色自由贸易港具有重要意义。(中咨集团、二航局供稿)
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