丫髻沙大橋

丫髻沙大橋

丫髻沙大橋(Yajisha Bridge)是中國廣東省廣州市境內一座連接海珠區與荔灣區的過江通道,位於珠江南幹流之上,北起三滘立交,南至東沙立交,全長1084米,為廣州環城高速公路組成部分。橋面為雙向六車道高速公路,設計速度80千米/小時。

丫髻沙大橋於1998年7月動工建設,於2000年6月26日竣工運營。

丫髻沙大橋北起三滘立交、南至東沙立交,全長1084米;橋面為雙向六車道高速公路,設計速度80千米/小時。

橋樑位置


丫髻沙大橋位於中國廣東省廣州市主城區西南部,主橋上跨珠江南航道(后航道)及其江上的丫髻沙島;北端連接海珠島海珠區西南部南洲街道,南端連接陸地荔灣區東南部東沙街道;西距上游鶴洞大橋1千米、東距下游洛溪大橋2千米;途經線路是廣州環城高速公路西南段(粵高速S81),北起三滘立交、南至東沙立交。
丫髻沙大橋
丫髻沙大橋

建築設計


建築結構
丫髻沙大橋跨越珠江南幹流
丫髻沙大橋是一座連跨自錨中承式鋼管混凝土特大拱橋,由南北端引橋、主通航橋和副通航橋組成,全橋段大致呈西南至東北方向布置。主跨、邊跨拱腳均固結於拱座,邊跨曲梁與邊墩之間設置軸向活動盆式橡膠支座,在兩邊跨端部之間設置鋼絞線系桿,通過邊拱拱肋平衡主拱拱肋所產生的水平推力,為飛燕式系桿帶懸臂半孔。主拱拱肋採用中承式雙肋懸鏈無鉸拱,邊拱採用上承式雙肋懸鏈線拱。整座大橋如長虹卧波,氣勢非凡。
設計參數
丫髻沙大橋全長1084米,主航道橋採用“76米+360米+760米”跨徑布置,副航道橋採用“86米+160米+86米”跨徑布置。橋面總寬36.5米,包括大橋兩側各有0.5米寬防撞牆、3米寬硬路肩、3×3.75米寬行車道、0.5米寬路緣帶,以及2米寬中央隔離帶,兩側還各預留2米寬人行道。
技術標準
公路等級高速公路
道路等級快速路
設計荷載汽車—超20、掛車—120,人群3.5千帕
通航標準主航道凈高34米、凈寬137米;副航道凈高20米、凈寬100米
抗震等級7度震區,分別按50年超越概率10%、2%設防

建造歷程


1985年初,廣州市政府決定興建廣州環城高速公路,線路途經珠江南幹流丫髻沙島附近架橋跨江。
1998年7月,丫髻沙大橋開工建設,計劃工期22至23個月;設計單位是原中國鐵道部專業設計院,主橋承建單位是貴州省橋樑工程總公司,總設計師是徐升橋。
2000年6月26日,丫髻沙大橋隨廣州環城高速公路的全線建成而同時開通運營。
2009年9月22日,丫髻沙大橋被中鐵工程設計諮詢集團有限公司以及其它相關單位評定為“四類橋”。
2017年10月25日至11月9日期間,丫髻沙大橋進行半個月東西單向半封閉維修。

存在的問題


沒有證據表明丫髻沙大橋有質量問題
魯班獎工程絕非豆腐渣
丫髻沙大橋承建單位是貴州省橋樑工程總公司,項目負責人為貴州路橋原總經理何開智。2004年,何開智因貪污被判入獄15年。此案讓丫髻沙大橋一直甩不掉“豆腐渣”的質疑。交投集團多次表示,何案與丫髻沙大橋的建築質量無關。因為橋樑鋼結構的生產和加工,都由廣船國際股份有限公司負責,而廣船國際的橋樑鋼結構是著名品牌,虎門大橋新光大橋人民橋、鶴洞橋、廣深鐵路橋等等,使用的都是廣船國際的產品。
交投集團答覆記者時表示:“第一,不存在豆腐渣工程。第二,不存在趕工問題。第三,貴州路橋是總包管理單位,真正的鋼結構實施單位是廣船國際。現在打開大橋的鋼結構,可以看到其加工、焊接質量和防腐塗裝都非常好,想把它拆開打磨都很困難,說明熱鍍鋅非常牢靠。丫髻沙大橋曾獲魯班獎,‘豆腐渣’工程是不敢去申請魯班獎的。”
穿梭工地現場,記者眼中的丫髻沙大橋還真不像“豆腐渣”。記者主要查看了大修的兩個部位———
一是吊杆。被拆除下來的吊杆雖然表面有撕裂的痕迹,但切口處的一圈鋼筋很齊整,內部填滿結構緊密均勻的混凝土。
二是鋼橫樑。“主橋鋼樑已經用了10年,幾乎一點沒銹!”在大橋最核心的受力位置———橫樑結構維護現場,工程人員告訴記者:“為了讓新的加固鋼板能緊貼舊橫樑,必須把舊橫樑表面用鐵砂噴刷,去掉舊漆。但因為當年質量過關,現在噴砂工程進展很慢很辛苦。”一位擁有十多年橋樑維修經驗的工程人員說:“丫髻沙大橋本身的質量應該沒有問題。我們發現的病害主要位於吊杆、橋面下方的橫樑和小鋼縱梁的鉸位,都是典型的負重受傷。”
拿著現場拍攝的近百張各個角度照片,記者請教了多位橋樑專家,均表示根據照片看不出有質量問題。對於吊杆介面處的鏽蝕,有專家認為,吊杆屬於可更換部件,在廣州的酸雨環境下使用11年後出現鏽蝕,屬正常現象。
承載大流量、大荷載車流時能力不足
設計有不足但也非病根
羊城晚報:丫髻沙大橋的設計是否存在“先天不足”?
交投:丫髻沙大橋的設計是滿足當時橋樑設計標準的,但現在看來,大橋的結構形式確有不足之處,我們並不護短。但是,畢竟是十多年前設計的橋型,人們的認知度是有時代局限的。當時被認為可行的橋型設計,如今在承載大流量、大荷載的貨車車流時,出現了能力不足。正因如此,在這次維修工程中才要加上大縱梁。其實,新光大橋和丫髻沙大橋橋型相同,但新光大橋加強了縱向聯繫設計,橋面的剛度有了大的提升。
羊城晚報:是否因為設計上的預見性不足,而造成大橋目前的狀況?
交投:一方面,技術是在不停地更新前進的,也一直是在探索著前進。另一方面,要控制超載,現有的公路橋的承載標準實際上應付不了超載。丫髻沙大橋是政府投資的,如果考慮超載車,就要提高承載力設計標準,但標準提高,成本也會水漲船高,這是需要平衡的。
羊城晚報:丫髻沙大橋主橋是鋼結構,而很多負重橋,比如武漢長江大橋都是鋼筋混凝土結構,是否當初就應該選擇鋼筋混凝土結構?
交投:在受到重壓時,鋼筋混凝土結構橋樑主要是以強度破壞為主,鋼結構橋樑是以強度、疲勞和穩定破壞為主,丫髻沙大橋因超載引起的應力幅明顯增大,無論是哪種破壞,只要是出現損害,大橋都會受傷。鋼結構橋較混凝土結構橋有更大的跨越能力,外形輕巧、美觀,確實也是很有吸引力。兩種結構沒有強弱之說。鋼筋混凝土結構的東圃大橋當初也受到超載車的損害,我們也很擔心,只不過現在修復了,恢復到原有承載能力。
超載導致橋樑受傷,是公路橋樑通病
超載很嚴重一直難根治
丫髻沙大橋按“85橋規”設計,簡單地說,就是每車道最多僅允許一輛55噸的重車通過。而根據市交投集團車流量2010年調查數據顯示,丫髻沙大橋的日均車流量超過11萬輛,其中55噸以上車輛超過1萬輛,甚至部分車輛總重超過100噸以上。“丫髻沙大橋長年塞車,對大橋本身壓力不小,如果不好彩,六車道同時有超過55噸的超載車經過,對一條橫樑集中發力,即使經過大修加固,誰又敢對大橋打包票?!”一位工程專家提出憂慮。
交投集團也認為,本次維修是恢復大橋原有設計荷載,但如果超載車不被切實控制,大橋還是會繼續受到破壞。
根據半個多月來的多次觀察統計,羊城晚報報記者發現大橋治超形勢依然嚴峻:雖然已設置了治超點,但在大修期間限行15噸以上貨車的丫髻沙大橋上,時時能看到大量超重貨車呼嘯而過。
一位貨車車主說:“我這輛貨車凈重都有11噸,如果按照15噸的標準,只能裝載三四噸的貨物,虧本的事誰做?”一位過路司機說:“我天天從南海把鋼筋拉到粵北,都要走丫髻沙大橋,只要不是鋼筋多到車身都歪了,治超點都不管,一般整車重接近30噸。我在這條路上不算重車,如果連我這輛車都要管,只怕治超點的車隊要排出好幾公里!”
記者偶爾還能看到明顯超過55噸的巨型重車,已經超過丫髻沙大橋設計荷載上限。一位司機告訴記者,這些車應該是通過東新高速“漏”過來的。“東新高速從順德北上,有些司機會轉上南環,然後上丫髻沙大橋繼續北行,這樣可以省不少過路費。而這個出口周邊是沒有治超點的”。既然是不堪重負導致橋樑受傷,有沒有考慮提高大橋的荷載能力?
交投集團答覆表示,現在再來提高荷載已經很困難,因為橋樑是多個系統組成的,一部分結構加固,不等於其他結構也被加固,除非整座大橋徹底加固,但那就等於建造一座新橋了。所以在此次維修中,只能增加兩條比較寬的大縱梁,增強橫樑的縱向聯繫,加多兩條鋼結構縱梁后,萬一超載車過來,拉索斷了,還有下面的橫樑,以及固定所有橫樑的大縱梁“扛”住橋面,不至於一下子“掉”下去。
交投集團有關負責人告訴記者:“現在都是按照合理節奏、兩班倒地正常施工,也不希望工人趕工,因為部分工作在晚上進行,容易引起工人疲勞。整個項目都在集團統一領導下有條不紊地展開,集團黨委、董事長、總經理都非常重視,集團專門指定副總工程師負責技術和生產,有一個專門的團隊進行項目管理,集團有信心把這個事情做好。”

運營情況


票制票價
2007年9月21日,丫髻沙大橋隨廣州東南西環高速公路停止收費而免費通行。
通行事項
2019年3月11日7時起,丫髻沙大橋執行新治理超載政策。丫髻沙大橋段(廣州環城高速公路東南西環段西行DK38+200處、東行DK50+300處)通行事項如下:1、貨車限行時段(每日7時至22時),開展“不停車式”的非現場治超執法;貨車非限行時段(每日22時至次日7時),開展路面現場和非現場相結合的治超執法;2、途經上述路段的貨運車輛如涉嫌違法超限超載,根據大橋主線電子顯示屏以及引導標識牌指示,主動就近行駛至三滘卸載場或海南卸載場進行卸載,並接受調查處理;3、本通告有效期為兩年。
交通流量
2010年,丫髻沙大橋日均車流量超過11萬輛次。
2011年,丫髻沙大橋日均車流量超過12萬輛次。

建設成果


技術難題
● 建造技術
丫髻沙大橋主橋結構
丫髻沙大橋主橋完成轉體施工,其豎轉結構體系和平轉、豎轉相結合的施工控制技術是當時國際上大跨度拱橋施工技術的一個重大突破。轉體安裝施工法,即利用主拱拱肋、拱座、邊拱拱肋以及扣索、塔柱撐腳組成轉動體系,通過收緊扣索主拱拱肋還能進行豎轉施工,整個轉動體系由承台上直徑33米的轉體環道支撐。
● 改造難題
丫髻沙大橋投入使用后,常年經受各大型超載車輛損壞,長期維修、負荷極重,只能通過增強橫樑縱向聯繫加固橋體,徹底加固全橋。
科研成果
丫髻沙大橋轉體施工現場
2001年,丫髻沙大橋獲原中國建設部優秀工程設計一等獎。
2002年,丫髻沙大橋獲中國全國優秀工程設計銀獎。
2003年,丫髻沙大橋獲中國公路學會科學技術一等獎。
2004年,丫髻沙大橋入選首屆“中國十佳橋樑”,位列拱橋第二名。
2006年,丫髻沙大橋獲第六屆中國土木工程詹天佑獎

價值意義


丫髻沙大橋的建設凝聚著業主、設計、施工、科研、監理、監控、監測單位和國內數十名橋樑專家的智慧,薈萃了我國建橋技術的精華。大橋建成后,標誌著廣州市環城高速公路全線貫通,對進一步改善廣州市交通狀況,加速經濟發展,建設國際化中心城市,都具有十分重要的意義。