上海長江大橋

跨海大橋

上海長江大橋(Shanghai Yangtze River Bridge)是中國上海市崇明區境內的跨海大橋,位於長江入海口之上,是上海崇明越江通道重要組成部分之一。

上海長江大橋於2004年12月28日動工興建;於2008年6月27日完成合龍工程,大橋全線貫通;於2008年11月8日全橋竣工;於2009年10月31日通車運營。

上海長江大橋東起上海市崇明島,上跨長江口水道,北至長興島;線路長16.63千米,跨江正橋長9.97千米,橋面為雙向六車道高速公路,設計速度100千米/小時。

大橋介紹


起自長興島,跨越北港水域,在崇明島陳家鎮奚家港處登陸,接崇明陳海公路立交。被譽為“長江門戶第一橋”,中國國內第一條公路與輕軌交通一體化的跨江大橋。主跨跨度在中國國內僅次於蘇通大橋和香港昂船洲大橋,在世界大跨度斜拉橋中位居第五。全長10.27km,跨江部分長1430m,跨徑組合為350m+730m+350m,主通航孔橋為雙索麵分離式鋼箱梁斜拉橋,總高約200m。採用吳淞零點的歷史最高水位6.03m為最高設計通航水位,通航凈寬585m,3萬噸級集裝箱船及5萬噸級散貨船可雙向通航。大橋主跨730m,寬33m,雙向6車道,設計時速100km。大橋兩側預留鋪設軌道交通線空間。全橋共有64片70m箱梁,是目前中國國內體積最大、重量最重、施工難度最大,設計、工藝、結構最複雜的預製箱型梁。每片箱梁重約2370t、長70m、頂面寬16.95m、底板寬7m、高4m。由國內最大的有2000t起吊和運輸能力的“天一號”水上浮式吊船吊運架設。主橋索塔為人字型,高209m,索塔上布置空間雙索麵扇形斜拉索,採用全漂浮結構體系,每個索麵有23對低鬆弛平行鋼絲斜拉索,全橋192根拉索均用低鬆弛鋼絲製造。2005年9月20日動工興建,計劃在2008年合龍,2010年與上海長江隧道同步建成通車。

概述


上海長江大橋和上海長江隧道共同組成上海長江隧橋。
上海長江大橋
上海長江大橋
上海長江大橋南起自崇明區長興島西南方上海長江隧道登陸處,沿地面橫穿長興島,跨越長江口北港水域,東北至崇明區陳家鎮,全長16.63公里。該橋是世界上最大的公軌合建斜拉橋,其橋面預留了軌道空間,將來有條件開通城市軌道交通。
上海長江大橋跨江段10公里,為斜拉橋橋型,按雙向6車道設計,時速可達每小時100公里。主塔造型不同於楊浦大橋的倒Y型,不同於徐浦大橋的A字型,也不同於南浦大橋的H型,而是形如“人”字,平直的橋面從腰際穿過。
上海長江大橋主通航孔跨徑達到730米,超過了上海已建的任何一座大橋,比東海大橋主通航孔還大300多米,在國內僅次於蘇通大橋和香港昂船洲大橋,在世界上位居第五。這一跨度能滿足規模3萬噸的集裝箱貨輪及5萬噸的散裝貨輪的雙向通航要求。
上海長江大橋
上海長江大橋
2009年10月31日,上海長江大橋通車運營。

歷程


上海長江大橋
上海長江大橋
-1993年,上海市人民政府研究“崇明越江工程”可行性方案,並提出設想。
1994年,上海市人民政府完成《長江口越江通道工程重大技術問題前期研究報告》。
2001年,上海市人民政府與相關建設部門開展上海長江大橋橋位的河勢、水文、航運、風險等專題內容的研究。
2004年12月28日,上海長江大橋動工興建。
2006年8月3日,上海長江大橋完成主墩鋼吊箱的安裝工程。
2007年11月28日,上海長江大橋完成主塔封頂工程。
2008年5月,上海長江大橋進行合龍工程;6月27日,上海長江大橋完成合龍工程,全線貫通; 11月8日,上海長江大橋竣工。
2009年10月31日,上海長江大橋通車運營。

設備設施


2009年6月15日,上海長江大橋功能照明完成安裝;於7月完成主橋景觀照明,沿線霧燈、LED燈調試。

設計


設計參數

技術標準
道路等級高速公路
設計速度公路:100千米/小時、軌道:90千米/小時
車道設置公路:雙向六車道
荷載標準公路-Ⅰ級、軸載:BZZ-100
設計風速39.6米/秒
通航噸位5萬噸船舶
抗震等級按7級設防

理念

從空中拍攝的後期施工的上海長江大橋
從空中拍攝的後期施工的上海長江大橋
上海長江大橋是上海市區到崇明區越江通道南隧北橋的重要組成部分之一,連接長興島和崇明島,全長16.5公里,其中越江橋樑長約10公里,預留2條軌道交通線。全線按雙向6車道設計,時速為每小時100公里。由上海市政工程設計研究總院設計。
上海市政工程設計研究總院的設計團隊,首先確立了把它建成一個可持續發展工程的理念,並定下了如下目標:建成一座真正具有百年使用壽命的橋、一座便於養護維修並具有全壽命經濟性的橋、一座技術先進並且造價經濟的橋,一座不僅交通功能完善而且能夠充分表現美學價值的橋。
基於這一創新理念,上海長江大橋集中了多項創新技術——主航道橋主跨730米世界最大跨度的公軌兩用斜拉橋採用了新型分離式鋼箱梁;主航道橋兩側高墩區各有700米橋樑採用主跨105米的大跨度連續組合箱梁橋,在國內屬於首次大規模應用,採用的整孔預製吊裝方案也屬於新的工程實踐;制定了大跨度橋樑和各類長聯橋樑列車行車安全和技術標準等。10餘項專題研究中的3項,經過鑒定達到了國際先進水平、部分達到國際領先水平。

要求

上海長江大橋
上海長江大橋
設計時考慮到將來大橋所處北港水域可能的通航需求,大橋主通航孔按照通 行5-35萬噸級輪船設計,採用了跨度730米的斜拉橋,這一跨度超過了上海已建的任何一座大橋,列國內第三、世界第五,同時也是世界上公路交通與軌道交通同在一個橋面上的公軌合一的大橋。在橋面兩側,也已預留了4.15米寬的軌道交通通道。將來大橋上的軌道交通列車可能是3條鐵軌,中間一條為列車受電用。
照明
上海長江大橋景觀照明主要包括全橋兩側照明、主通航孔斜拉橋照明、斜拉索照明和橋面橫隔板照明等部分。
橋體燈光方面,為突出夜晚大橋的輪廓,在橋東面臨大海一側採用藍色LED光源,西面靠長江一側採用黃色LED光源,以此來展現“江海之界”這個總體照明的設計主題。而主塔採用獨特的“人”字形,為突出高達212米的主塔建築構造而採用“雙塔奇光”的創意構思,用冷光源投光燈投射照亮塔身,使塔身外側一面通體潔白透亮。
大橋上首次安裝霧燈,共計1038個,兩側每隔30米布置1個霧燈,使霧天也可通行車輛。霧燈採用的是超高亮度LED作光源,具有明顯的節能效果。
防撞
大橋護欄採用了自主研發的防撞等級,能承受集裝箱卡車樁基的鋼-混凝土組合結構。這種欄桿不僅能抵抗車輛的撞擊,同時也有緩衝作用,對車內的人也起到一定的保護作用。
抗震
主通航孔斜拉橋按3000年一遇的防震標準設計,非通航孔段按1500年一遇的防震標準設計。
防腐
由於大橋地處長江入海口,鹹淡水交替,在防腐措施上,大橋下部的鋼管樁採用了外加電力的陰極保護措施,而乳白色的欄桿則是採用了氟碳漆塗裝。
配套設施
上海長江大橋
上海長江大橋
每個收費口都設置了車輛稱重系統,超載車輛將無法駛入長江隧橋。在長興島 的控制中心內,54塊顯示屏構成了一個100多平方米的超大監控屏幕,而大屏幕又可以靈活切換成許多小屏幕,大橋上的500多個監控探頭將大橋上每一個角落裡的情況盡收眼底。此外還增加了自動視頻監測,一旦發現車輛違規行駛,都會自動報警。

創新

由於長江口特殊的水文地質條件和崇明島生態島的定位要求,設計團隊通過13項相關技術的研究,六大方面實現了技術創新。主要包括公軌共面橋樑設計、大跨度連續組合箱梁橋、大跨度全漂浮斜拉橋的設計、預製墩身接高、填砂路基、防災減災等。

設計師


邵長宇,男,1963年5月生,安徽懷遠人,1984年畢業於上海同濟大學,8月參加工作,現任上海市政工程設計研究總院總工程師(教授級高級工程師)。

特色


世界級長大公軌合建橋
上海長江大橋
上海長江大橋
上海長江大橋主通航孔以730米的跨度,摘取了世界級長大公軌合建橋之冠。
上海長江大橋公路與城市軌道交通一體化跨江大橋建設,面臨諸如規範的空白、箱梁懸臂布置軌道線、橋樑規模與跨度等方面的難題。市政院技術團隊通過科技攻關,成功解決了預留軌道交通設計參數、預留位置、結構的適應性、車橋耦合振動的舒適性、安全性等關鍵技術問題,填補了多項技術空白,為中國大型公路與軌道交通一體化橋樑的建設積累了寶貴的經驗。
“萬里長江第一橋”的設計理念,市政院設計團隊的設計師們幾乎不約而同地發出同樣的看法:上海長江大橋儘管有世界級長大公軌合建橋之譽,但在設計之初並沒有刻意去追求世界紀錄的突破,而是著力於追求橋樑內在品質的提升。
“人”字形主塔體現力與美的完美結合
橋樑建設在實現它的交通功能的同時,也要考慮發揮它更多的美學價值,上海長江大橋位居長江入海口,堪稱萬里長江第一橋,如何使橋樑的景觀成為上海的一個新地標,經過上海市政院建築師和工程師的充分溝通,設計團隊最後選擇了上212米高的“人”字形橋塔,據稱,這在以往的橋樑上還沒有使用過。
工程人員介紹,這種“人”字形橋塔也體現了中國傳統文化天人合一的理念,流暢的橋面從主塔腰際穿過,簡潔流暢受力合理的塔形,則體現了力與美的完美結合。此外,上海長江大橋全線還有一個“S”形彎,這種橋樑的線型布置,既考慮了對水流的影響最小,又與整座橋樑功能要求的線型結合起來,使得它在造型優美的同時還滿足了環保上的要求。
與上海長江隧道組成的工程創世界之最
上海長江隧橋總長度達25.5公里,由全球最大直徑隧道和世界最大公路軌道合建斜拉橋組成,堪稱目前世界規模最大的隧橋結合工程。
在上海長江隧道建設中,兩台超大型盾構一次連續掘進7.5公里,不設中間檢修井,施工中軸線偏差在正負75毫米標準以內,在世界上絕無僅有。
上海長江隧道盾構直徑達15.43米,是世界直徑最大的盾構,其橫斷面面積近180平方米,建築面積可相當於一般民用建築的4室2廳。
上海長江隧道最深處在水下55-100米,江底隧道無滲漏,打破日本東京灣公路隧道埋深50米的紀錄。
上海長江大橋主塔“人”字形單塔結構,寓意著天人合一的理念。
上海長江大橋主通航孔為跨徑730米的分離式全漂浮體系斜拉橋,是世界上已建成的同類橋樑中最大的。
國外不乏軌道交通同公路交通分層運行的例子,但上海長江大橋上軌道交通與雙向6車道的公路交通同平面“並駕齊驅”,這在世界上屬於首例。
上海長江隧道上層為煙道層,用於緊急情況下排煙通道,中間為單向三車道高速公路車道層,下層是軌道交通空間、22萬伏電纜通道及人員疏散通道,是世界上隧道空間利用率高的大型隧道。

運營情況


票價票制

據2019年4月上海市發展和改革委員會網站顯示,上海長江大橋收費如下
序號車輛類別車型收費標準(元/車次)
1第一類7座及7座以下客車30
載重2噸及2噸以下貨車35
2第二類8座至19座客車30
載重2噸至5噸(含5噸)貨車55
3第三類20座至39座客車45
載重5噸至10噸(含10噸)貨車60
4第四類40座及40座以上客車45
載重10噸至15噸(含15噸)貨車75
裝載20英尺集裝箱車60
5第五類載重15噸以上貨車85
裝載40英尺集裝箱車60

通行事項

上海長江大橋地處長江水道之上,遇暴風雨等惡劣天氣會臨時關閉,禁止車輛通行。

作用


從崇明45分鐘到市區,卻等待了1300年
素有“長江門戶,東海瀛洲”之稱的崇明,是中國第三大島,但自有人居住的近1300年來,水路是唯一通向大陸的交通路徑,這也成為崇明發展的最大制約。“受天氣影響不能過江是常有的事,而在節假日又因為人太多,早上8點的船6點就要去排隊,更別說有什麼急事需要趕到市區。”身為崇明人的上海建工基礎公司的陳禮忠,曾是長江大橋B6標項目總工,他深有感觸地說,“遇到惡劣天氣,崇明與外界的交通全部中斷,無奈、孤獨的感覺油然而生,不少崇明人都有此經歷,以至於常常會想寧願住在金山、奉賢等離市區遠一點的地方,因為交通有保障。”
而上海長江隧橋的建成使崇明有了第一條與外界聯繫的陸路通道,其中長江隧道更是能做到風雨無阻全年通行。上海長江隧橋工程起自浦東五號溝,與郊環線相接,經長興島,止於崇明陳家鎮,接陳海公路,全長約25.5公里。其中長江隧道長約8.9公里,長江大橋長約10.3公里,長興島和崇明島接線道路共長約6.3公里。全線按照六車道高速公路設計,橋樑計算行車速度採用100公里/小時,隧道計算行車速度採用80公里/小時,從市區最快45分鐘左右就可到崇明。
上海長江大橋建設中一些新技術、新工藝的應用於突破,對跨江、海橋樑的建設具有寶貴的參考價值。

建設成果


技術難題

● 施工技術
上海長江大橋工程關鍵技術:1、需要突破公軌共面橋樑設計難題,以滿足集約化建設需求;2、大跨度鋼-混凝土組合梁關鍵技術;3、大跨度新型斜拉橋的設計與施工技術;4、採用了預製拼裝技術,實現了高效、優質、快速、環保的目標;5、細砂子路堤關鍵技術,解決了崇明島土資源缺乏的難題;6、採用中國國產環氧瀝青在大跨度斜拉橋鋼橋面上的應用。
● 建設難題
上海長江大橋採用梁端額塔端牽引、張拉結合的施工工藝,安裝原有的技術水平,需要解決以下難題:
1、經計算該橋索梁端錨杯錨固在理論位置時,塔端杯牽引至錨箱並錨杯螺母全部錨上絲壓牙,所需要的最小牽引力為3310至5970千牛;若斜拉索採用鋼絞線牽引,單根鋼絞線平均受力按照156千牛計算,嘖鋼絞線需要39更,而當時中國國內橋樑從可施工性考慮,軟牽引鋼絞線孔數最大做到25孔,若直接採用鋼絞線牽引,不但需將穿心千斤頂空徑製作到直徑300毫米以上,二橋施工操作難度大,存在較大的施工風險;因此,施工時需要解決斜拉索大噸位牽引力的難題。
2、因塔內空間較小,選用一彎常用設備不能滿足塔內施工空間要求,需要開發新的設備、機具。
3、大直徑斜拉索在牽引、張拉施工過程中容易發生扭轉,因此在施工設備配置以操作工藝上必須考慮到斜拉索扭轉問題。

科研成果

技術名稱所獲獎項
特大與大跨度公軌合建橋樑關鍵技術2008年度上海市科技進步獎二等獎
江海長大橋樑設計關鍵技術2010年度上海市科技進步獎一等獎
大跨徑橋樑鋼橋面鋪裝成套關鍵技術及工程應用2011年度中國國家科技進步二等獎

榮譽表彰

項目名稱所獲獎項
上海崇明越江隧道(含上海長江大橋)2009年上海市建設工程白玉蘭獎
上海崇明越江隧道(含上海長江大橋)2011年全國優秀工程勘察設計行業獎“市政公用工程”一等獎
上海崇明越江隧道(含上海長江大橋)2013年第十一屆中國土木工程詹天佑獎