一、工程概况
1.1 规模
(1)港珠澳大桥是继三峡工程、青藏铁路、南水北调、京沪高铁后又一重大工程。
(2)工程包括珠海、澳门接线,珠海澳门口岸,海中主体工程,香港接线及香港口岸,总长约50km,总投资约729亿。
(3)连接粤、港、澳三地,两种不同体制的工程,由中国内地、香港、澳门特别行政区共同投资建设。
(4)建设条件复杂,技术难度大;涉及“一国两制三地”,协调量大、管理难度大。
1.2 组成
(1)海中桥隧主体工程:东自粤港分界线,止于珠澳口岸人工岛,总长约29.6km。
(2)香港口岸及珠海、澳门口岸:珠澳口岸同岛设置于珠海拱北湾附近填海区(填海面积约208公顷),香港口岸位于香港机场东北角填海区(填海面积约113公顷)。
(3)香港连接线、珠海连接线、澳门连接线:珠海接线长13.89 km;香港接线长12.6 km,;澳门接线为连接到明珠附近的新填海区,长约200m。
二、主要技术标准
(1)采用双向六车道高速公路标准建设,设计速度采用100 km/h,桥梁总宽33.1m,隧道宽度采用2×14.25m、净高采用5.1m;
(2)全线桥涵设计汽车荷载等级采用公路—Ⅰ级,同时应满足香港《Structure design manual for highways and railways》中规定的活载要求;
(3)大桥的设计使用寿命为120年;
(4)地震设防标准:地震基本烈度为VII度;
三、初步设计推荐方案
总体
(1)穿越伶仃西航道和铜鼓航道段为隧道方案,约6.75 km ,其余约22.9 km段采用桥梁方案,东、西人工岛各长约625m ,最近间距约5584m,东人工岛东边缘距粤港分界线约366m ;
(2)主体工程东端在粤港分界线处与香港侧桥梁衔接,采用与香港侧方案协调的桥跨布置及桥梁外形方案;
(3)主体工程在珠澳口岸处与大桥桥头管理区及口岸衔接,设置定向立交满足桥头区域交通组织,利用桥头缓冲地带设置收费设施,对交通工程及附属设施进行统筹安排;
(4)总体桥跨布置以尽量减少阻水比为目标、适当增大非通航孔桥梁跨径、在经济性与阻水率之间获得平衡。
3.2 桥梁
(1)青州航道桥:“中国结”双塔空间双索面钢箱梁斜拉桥
桥跨布置:110+126+458+126+110=930m
主梁采用带挑臂翼缘板的整体钢箱梁;采用双索面扇形布置;索塔采用H形混凝土塔,上横梁采用“中国结”造型;基础采用钢管复合嵌岩桩,塔处设置竖向支承、纵向阻尼装置及横向抗风支座,塔区附近设置风障。
(2)江海直达船航道桥:三塔独柱中央索面钢箱梁斜拉桥
桥跨布置:129+258+258+129=774m
主梁采用带挑臂翼缘板的整体钢箱梁,中央双索面竖琴式布置,索塔采用独柱式混凝土塔,基础采用钢管复合嵌岩桩。
塔身横向两侧和两个过渡墩顶设置横向阻尼装置;索塔处设置纵向阻尼装置。
塔区附近设置风障。
(3)九洲航道桥:风帆塔双塔独柱钢箱梁斜拉桥
桥跨布置:85+127.5+268+127.5+85=693m
满足澳门机场航空限高要求,调整了桥跨布置。
主梁采用带挑臂翼缘板的整体钢箱梁,单索面竖琴式布置,索塔采用“风帆形”钢塔,基础采用钢管复合嵌岩桩,塔区附近设置风障。
纵向阻尼装置提高抗震性能。
重点处理好浪托力及防腐耐久性问题。
四、重要工程问题
桥梁工程
(1)埋入式承台:
减少阻水率、景观和防撞、施工难度大。
(2)钢箱梁、组合梁构造体系、设计标准,加工能力及质量控制;(3)钢桥面铺装:
国内早期钢桥面铺装病害多,使用寿命短;施工要求苛刻,维修困(4)长大纵坡与收费站安全:
长、大纵坡,爬坡和下坡刹车对桥面的危害;
九洲航道东移;浅水区改为组合梁。
难;国外和香港地区成功经验较多,寿命可达15-25年。