虎門大橋：飛架珠江口的懸索橋

虎門大橋

虎門大橋東起虎門威遠(yuǎn)、西接南沙，飛架在珠江口之上，是中國第一座大型懸索橋。它是廣東省十大地標(biāo)之一，是獻(xiàn)禮香港回歸的實際工程，線路全長約16公里，建成之際被稱為“世界剛構(gòu)第一橋”。

長虹臥波，提高運力

虎門大橋工程體現(xiàn)了中國橋梁建設(shè)者“敢為天下先”“苦干巧干”的自強(qiáng)精神。大橋建設(shè)初期，一方面，因橋址位于中國鴉片戰(zhàn)爭古戰(zhàn)場，清末時期英軍曾在虎門威遠(yuǎn)炮臺打開中國南大門入侵，所以中國方面堅持自主建橋、反對外方主導(dǎo)建設(shè)；另一方面，外方限制大跨度懸索橋關(guān)鍵技術(shù)，并斷言中國工程師不可能在珠江口上建造大型橋梁。最終，中國建設(shè)者在5年時間里自行設(shè)計建造成第一座特大型大跨度鋼箱梁懸索橋，而同時期國外同類橋梁的建設(shè)時間至少需要7年。

1992年5月27日，虎門大橋開工奠基儀式舉行，同年10月28日，正式動工建設(shè)。大橋于1997年6月正式通車，1999年4月通過竣工驗收。全路段設(shè)有23座大小橋梁（包含3座特大橋）、3座隧道、2座大型互通立交橋和一個大型收費站，配有齊全的監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通信及供電系統(tǒng)。

虎門大橋東起珠江東岸的虎門鎮(zhèn)威遠(yuǎn)山，為解決運力不足的問題而修建，向西依次經(jīng)過大石嚇山谷、珠江干流上的虎門水道、上橫檔島和蒲州水道，止于珠江西岸廣州市南沙街道南北臺。它是連接珠江東、西兩岸，廣東省東、西翼的重要交通樞紐，是貫穿深圳、珠海、香港、澳門的咽喉。它的建成可使東莞、深圳及粵東地區(qū)到珠海、中山江門粵西地區(qū)的交通無須繞道，行車?yán)锍炭s短120多公里，對廣東省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和珠江三角洲的騰飛有著十分重要的意義。

設(shè)計師以“長虹臥波”“牽手兩岸”的意象構(gòu)思，讓虎門大橋與威遠(yuǎn)炮臺遙相呼應(yīng)，成為一座具有旅游價值的、集多處橋隧為一體的群體工程。它的主橋長4.6公里，引道長11.16公里，橋面為雙向六車道，每車道寬3.75米，設(shè)計車速為120公里/小時，橋面縱坡不超過3%，晝夜通車量為12萬車次。

虎門大橋的“六大件”

虎門大橋主橋是建筑工程的重點，有大量的技術(shù)難題需要解決。其中，懸索橋的東錨碇、東塔、西錨碇、西塔及主跨270米連續(xù)剛構(gòu)橋的兩個主墩“六大件”工程，是控制整個虎門大橋工程的關(guān)鍵。

在建造時期，為了扎實地推進(jìn)橋梁的建設(shè)，工程師們突破了一系列難點，創(chuàng)造出一項一項偉大成果：大噸位液壓提升跨纜吊機(jī)的研制、兩塔塔身翻轉(zhuǎn)模板設(shè)計、特大型橋梁施工控制測量技術(shù)等。它們成功地應(yīng)用到施工實踐中，使工程在確保質(zhì)量的前提下，造價明顯降低，進(jìn)度不斷加快。

建成的虎門大橋主橋由東西引橋、主航道橋、中引橋和輔航道橋共同組成。其中，東引橋有3跨、每跨70米；主航道橋單跨888米，為鋼箱梁懸索橋，跨徑居國內(nèi)第二位；中引橋有14跨、每跨50米；輔航道橋兩側(cè)跨徑均為150米，中間跨徑270米；西引橋東段有16跨、每跨50米，西段有15跨、每跨30米。不同橋段的纜繩索股數(shù)、橋面瀝青混凝土厚度、索塔塔樁大小等，都是經(jīng)過設(shè)計者實地考察、多次分析論證后得到的，能夠充分滿足大橋的使用需求。

在懸索橋上部工程設(shè)計當(dāng)中，虎門大橋主纜采用預(yù)制平行索股制作和架設(shè)，每束索股由多個平行鍍鋅高強(qiáng)鋼絲排列成正六邊形組成。主纜與加勁梁之間采用平行豎直吊索相聯(lián)系，每個吊點由4根鋼絲繩組成。吊索與主纜之間的連接方式為背騎式，配以馬鞍形索架。除了這些奇巧構(gòu)造，為了使大橋減少鑄件重量、增加耐腐蝕性，設(shè)計者在細(xì)節(jié)上可謂是精益求精，譬如，大橋采用的鑄焊組合形式的索鞍就在重量上彰顯了優(yōu)勢。懸索橋的下部工程也是“六大件”的重點。東西索塔由兩側(cè)塔柱及其之間的三道系梁組成，受不同地質(zhì)條件影響，分別采用群樁基礎(chǔ)和分離式擴(kuò)大基礎(chǔ)。東西錨碇則均為重力式，由散索鞍墩、后錨塊、錨室組成。

此外，作為引道部分的太平高架橋、大石嚇高架橋、威遠(yuǎn)高架橋、深灣高架橋、東引橋、中引橋以及西引橋均為連續(xù)剛構(gòu)梁式橋。它們也在整體工程中發(fā)揮著重要作用，一同助力了珠江口東西兩岸的交通和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

大橋由科技鍛造

虎門大橋的建成，標(biāo)志著當(dāng)時中國國內(nèi)規(guī)模最大的公路橋梁誕生，同時它也是中國首座加勁鋼箱梁懸索結(jié)構(gòu)橋梁。在20世紀(jì)90年代，它主跨長度居中國同類橋梁中的第一位，副跨長度居世界同類橋梁中的第一位。

大橋配有齊全的監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等。

在媒體的評述中，虎門大橋是支撐珠三角經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、改寫粵港澳三地“一水隔天涯”格局的存在?！八I(lǐng)了中國橋梁建造史上的技術(shù)創(chuàng)新，擁有18項中國國內(nèi)或國際先進(jìn)水平工程技術(shù)和工藝，標(biāo)志著20世紀(jì)中國橋梁建設(shè)的最高成就?；㈤T大橋的建設(shè)，為后來建造廈門海滄大橋、江蘇江陰大橋、潤揚大橋等大跨徑懸索橋提供了許多技術(shù)經(jīng)驗?！?/p>

在中國國內(nèi)的大跨徑現(xiàn)代懸索橋技術(shù)處于空白之際，建起這樣一座大橋十分不易。沒有現(xiàn)成的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范，諸如懸索橋的設(shè)計、抗風(fēng)穩(wěn)定、大型鑄件的制造、大型施工專用設(shè)備等問題都需要靠中國團(tuán)隊自己解決。雖然中國早期曾有大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計施工經(jīng)驗，但面對虎門大橋的更大跨徑，還需解決設(shè)計中結(jié)構(gòu)輕型化帶來的多項關(guān)鍵技術(shù)。不僅如此，考慮到珠江獅子洋河道是中國華南地區(qū)最大的國際航道，虎門大橋建設(shè)期間和建成運營均要解決萬噸級輪船的安全通航問題。而受地理、水質(zhì)環(huán)境影響，大橋的防腐蝕、溫度適應(yīng)性要求也極高。

千難萬難，中國建筑工程師們都頂住了壓力。他們在國內(nèi)首次開發(fā)出一套完整的現(xiàn)代懸索橋結(jié)構(gòu)分析程序，建立系統(tǒng)而完整的懸索橋上部構(gòu)造施工監(jiān)測與控制技術(shù)；在國內(nèi)率先采用扁平鋼箱梁節(jié)段間全焊接的結(jié)構(gòu)形式，解決了在箱梁吊裝情況下的焊縫間隙調(diào)整工藝和焊接技術(shù)；在國內(nèi)首次成功設(shè)計、制作、架設(shè)了每股127絲的大型預(yù)制索股及大型鑄焊組合型主、散索鞍；首次在中國橋梁基礎(chǔ)中采用地下連續(xù)墻防水技術(shù)，解決了懸索橋西塔基礎(chǔ)巖面嚴(yán)重不平的技術(shù)難題……

多項國內(nèi)首創(chuàng)成為虎門大橋建造工程的驕傲，多個國家及省部級榮譽(yù)接踵而來。與虎門大橋工程相關(guān)的技術(shù)、理論和科技著作也為世界橋梁事業(yè)的發(fā)展注入一針強(qiáng)心劑。