世界上最长的悬索桥明石海峡大桥

明石海峡大桥

图片来源:视觉中国

日本明石海峡大桥是世界上最高、最长、造价最昂贵的悬索桥之一,是神户—淡路—鸣门线路上的主要桥梁它把日本本土的繁忙都市—神户与日本南部的淡路岛紧密连接起来,而且它还横跨世界上最繁忙,也最危险的航道之一(最高风速可达到43m/s),还要经过一个世界主要地震地带的中心。该桥设有6车道,设计时速100km/h,桥梁位于本州侧神户市垂水区和淡路岛侧的津名郡淡路町之间的明石海峡上。,是主要通航路线,桥下净空65m(略高于最高潮位)。因此,桥的1990m(里氏7.2级地震后延伸了约1m,桥的总长3911m;建成时为世界第一跨径,它比上一次破世界纪录的英国亨伯尔桥的主跨径增大了581m。明石海峡大桥于1988年初开工建设,19987月开通交付使用,建设期历时10,耗资43亿美元。

大桥的建设必须重视抗风、抗震、交通等因素。

悬索桥主要由锚锭、主塔、主缆、吊杆结构组成。

锚锭:1号锚墩,包括地下部分全高约115m,沿桥梁纵轴方向长84.5m、宽63m,基础部分混凝土约38万方,墩身部分约15万方,合计53万方。其混凝土是采用快凝型高强度混凝土,而筒内采用土方明挖施工。

主塔:明石海峡大桥主塔高282.2m,桥塔采用门型桁架结构,塔柱截面为十字型,中空带肋,一个主塔重量约为25000t。主塔在塔顶处要承受主缆索传来的大约10000t的压力。主塔中有20个大型振动吸收装置(摆锤),以防止地震造成的破坏。主塔采用先预制架设单元后现场拼装的方法,接头采用高强螺栓连接,采用自立爬升式起重机的架设方式。


主塔基础采用直径为80m,高为65m的巨大双壁钢沉井,深入到海平面以下55~60米的持力层,钢沉井基础首先在工厂制作,然后用12拖船拖至指定区域,抛锚定位、注水下沉、在其内浇筑水下混凝土,水下混凝土浇筑使用了水中不分离性混凝土其中2号塔基础混凝土量为265000m³。大型水上混凝土工厂设置在日本最大的工程船上,船长150m,40m,布置有生产混凝土的的成套设备和冷却系统。

主缆:在明石海峡大桥的建设中,首次使用抗拉强度为1800N/mm²的高强度镀锌钢丝。由127直径5.23mm高强钢丝编成钢索,再由290根钢索组成一根主索,直径达1.12米。两根主缆索所用的高强钢丝长30000km,可以绕地球7周半,而穿索则是采用了直升机牵引的方式。

吊杆结构:吊杆结构采用高强预制平行钢丝束,吊杆连接着钢桁梁,钢桁梁在架设前首先考虑了风振的影响,为此在桥梁断面中间分隔带的下方设置了自动稳定装置。重达100t的大桥钢桁梁构件,每个比网球场还大,在工厂加工组拼,4000t浮运式起重机进行悬拼,工人用了15个月的时间把290个钢桁梁构件一段一段组装起来,横越海峡。

明石海峡大桥建设前,原本从淡路岛至本州仅只有定期船通行,且须耗时40分钟左右。建成之后,明石大桥提供了稳定快速的道路,现在仅需五分钟左右,便可从四国到达本州。它至今仍是世界上跨径最大的悬索桥,相信随着新型材料和先进机械的发展,未来会出现跨径更大的桥梁。



 


策划:莫莫邪

图片手绘:孙威

文字编辑:狄永发  石贵辛  孙威