香港汲水門大橋

香港的行車鐵路兩用斜拉式橋樑

汲水門大橋(簡稱汲水門橋)位於香港,曾經是全球最長的行車鐵路兩用斜拉式橋樑(此紀錄於2000年被橫跨丹麥瑞典,主跨長490米的厄勒海峽大橋打破)。大橋主跨長430米,連引道全長為820米。大橋屬於8號幹線青嶼幹線的一部分,跨越汲水門,將馬灣和大嶼山青洲仔半島連接起來。車速限制每小時80公里。汲水門大橋為香港道路重要的一部分,因為它聯同青馬大橋,共同擔當著連接大嶼山(以及赤鱲角香港國際機場)與市區的唯一行車通道。

建設資料


橋名:汲水門橋
橋型:雙塔雙索麵六孔連續加勁箱梁斜拉橋
主跨徑:430m
橋址:香港特別行政區汲水門水道
建設單位:香港特別行政區路政署(Highways Department, Hong
Kong SAR Government)
設計單位:佳拿國際有限公司 (Greiner International Limited)
承建商:熊谷-前田-橫河-日立合營企業 (Kumagai – Maeda – Yokogawa - Hitachi Joint Venture)
鋼材用量:4,770t
主跨主梁重量:60t/m
旁跨主梁重量:220t/m
造價:16.43億港元
建成日期:1997年5月

技術標準


1.雙層主梁:橋的露天上層為三線雙程分隔快速公路,有蓋的下層則為兩條地鐵機場鐵路的路軌,和兩條供緊急時(例如颱風吹襲時)使用的單線行車道路。
2.設計使用年限:120 年
公路:100km/h;鐵路:135km/h
&橋樑寬度:35m 5.荷載標準
車輛荷載: HA + 45 單位 HB (根據英國運輸部標準 BD37 / 88 )
設計風速:最大陣風 85m/S , 平均風速50m/s
船舶撞擊荷載: 220 ooot 級海輪於時速8kn之撞擊
地震基本烈度:修訂麥加利烈度表Ⅶ級
6.通航凈空:凈高 45m 、凈寬 300m

橋樑結構


為雙塔雙索麵 6 孔連續箱梁斜拉橋。從大嶼山端開始,橋跨布置為70m+Z×80m+430m+2×80m = 820m。
索塔鋼筋混凝土結構,高150,採用雙柱H 形結構,通過三道橫樑將塔柱連為一體。拉索錨錠箱室則藏於索塔頂部內壁,以便拉索安裝及日後檢查維修。
主跨主梁選用了雙向鋼析架和鋼筋混凝土橋面板的組合式加勁箱梁。主梁頂部及底部的鋼筋混凝土橋面板構成了上下層行車道,兩邊外緣為鋼腹板。位於下層中央的鐵路,由鋼樑承托,在鋼樑上蓋以混凝土厚板,以簡化路軌的鋪築。
斜拉索作扇形布置,每一扇面由22對斜拉索組成,標準索距8.7m,斜拉索採用高強度鍍鋅平行鋼束, 共176根。每根斜拉索由 51-102 根直徑15.7m鋼絞線索組成,塗油脂后,外置高密度聚乙烯HDPE )護套。
橋面主架由鋼製件組合而成,在中國內地蛇口製造及於工地裝嵌成長8.7 米的組件,並於吊放前,在每塊組件上鑄造橋面平板。重500 公噸的組件由躉船拖往適當位置吊放並以斜拉索接緊。

建築設計


香港汲水門大橋
香港汲水門大橋
汲水門大橋離海面高度47米,而橋塔高度則為150米。重量方面,結構鋼重量4800公噸,混凝土重量則為
73000立方米。汲水門大橋於1992年12月21日動工,採用雙層設計,合約總值為HK$16.43億。橋的露天上層為三線雙程分隔快速公路,有蓋的下層則為兩條港鐵機場快線和東涌線的路軌,和兩條供緊急時(例如颱風吹襲時)使用的單線行車道路。
錨錠
拉索的鋼束數目由51條至102條不等
鋼束直徑為15.7毫米,是由7條鍍鋅鋼絲結合而成

橋身建造


旁跨及在橋塔附近的主跨是在實地以模板及臨時支承建造。
其他主跨部分是由44個預製件所組成。每個組件重500公噸及長8.7米,是鋼及混凝土的混合結構。鋼的部分是在深圳蛇口製造。混凝土部分是在工地建造。完成了的組件再由躉船運到橋的位置,用起重機吊起,再連合起來。

技術創新


汲水門橋是目前世界上第二長的公鐵兩用斜拉橋,現已成為香港的標誌之一。由於整項工程計劃非常緊迫,所以選用「設計及建造」合約方式承建,以便能夠盡量善用承包商的豐富建橋技術及經驗,從而達至經濟及快捷的方案。承包商只須符合在設計及建造規範和橋樑外觀上的要求,其它方面(如橋樑類型)均可自由選擇來配合其建築裝備、工作經驗和專長。
首次採用獨一無二的「雙重合成」混疊合式結構的主跨主梁,即橋身面板及底板均採用鋼筋混凝土結構。這設計大大增加本橋的氣動穩定性,即能提高結構效能,又能減低建造成本。
邊跨運用頂推法施工,大量減少在地勢不平場地的腳手架的使用量,並可和橋塔建造同步進行,大大節省時間。
設計的另一重要考慮是要防止邊跨在某種荷載組合下升離支座,故此採用預應力鋼束把邊跨橋身錨固在其中一座橋墩上。
主跨主梁獨特的中央通風隙設計可減低主梁底面風致壓差,大大提高主梁的氣動穩定性。另外主梁下層採用全天候密封式設計,確保公鐵交通在惡劣天氣情況下仍可運作。
另一創舉是在大橋內安裝了齊備的監察儀器,利用計算機分析監察結果,藉此監察及預測大橋的結構性能表現,無疑大大推進橋樑監察技術的發展。
橋上安裝了一套精密的交通控制及監察系統,達至高效管理及提升道路安全水平,確保本橋及鄰近的道路網路交通暢順。

所獲榮譽


汲水門橋的設計獨特而創新,施工技術達國際級水平,更曾獲一九九八年日本土木學會頒發「田中賞」;一九九八年美國顧問工程師學會,最佳工程設計獎以表揚其工程的卓越成就。