明石海峽大橋(Akashi Kaikyo Bridge)是日本兵庫縣境內(nèi)連接神戶市和淡路島的跨海通道,是神戶-淡路-鳴門線路上的重要橋梁。
明石海峽大橋于1988年5月動工興建;1996年9月18日完成主橋合龍工程,大橋全線貫通;于1998年4月5日通車運(yùn)營。
明石海峽大橋線路全長3910米,主橋長1990米;橋面為雙向六車道高速公路,設(shè)計(jì)速度為100千米;總投資約為43億美元。
明石海峽大橋主要由主梁、兩座橋塔、纜索、錨碇、引橋及其各立交匝道組成,全橋路段呈西南至東北方向布置。
明石海峽大橋全長3910米,采用(960+1991+960)的跨徑布置,其中,主跨1990米,寬30米。鋼桁梁高14米,梁幅寬35.5米,鋼桁梁重8600噸,鋼桁架總用鋼量為8.93萬噸。主塔塔柱高282.8米,塔柱中心間距46.5米(下部)至35.5米(頂部),塔頂最大反力為5萬噸/柱,用鋼量為2.3萬噸/座,大橋主塔基礎(chǔ)鋼沉井直徑和高度分別為480米x70米、直徑為78米x67米;用鋼量分別1.58萬噸和1.52萬噸;砼用量分別為35.5萬立方米和32.2萬立方米。大橋共用290根鋼束形成直徑為1.122米鋼纜,鋼絲直徑直徑為5.23毫米,拉伸強(qiáng)度為1800兆帕;鋼纜所用鋼絲總長約30萬千克,總用鋼量為5.77萬噸。
道路等級 高速公路
設(shè)計(jì)速度 100千米/小時(shí)
車道設(shè)置 雙向六車道
設(shè)計(jì)風(fēng)速 橋塔:67米/秒,鋼桁架:60米/秒
通航凈空 凈高:65米(最高潮水位),凈寬:1500米
抗風(fēng)等級 按1次/150年的頻率,可承受80米/秒暴風(fēng)設(shè)計(jì)
抗震等級 按1次/150年的頻率,可承受里氏8.5級強(qiáng)烈地震
明石海峽大橋?yàn)榱藙?chuàng)造橋梁周邊良好的夜間景觀,橋的主塔、主纜、加勁桁架和錨碇各部位設(shè)置了夜間照明設(shè)置,同時(shí)在主纜裝設(shè)LED照明燈,使得大橋隨時(shí)間流逝使照明團(tuán)發(fā)生異彩紛呈的變化。
明石海峽大橋在建設(shè)過程中的主要難點(diǎn)為:
1、明石海峽為國際航道,每日有4000多只大型船舶通過,潮流速度極快,最高大4.5米/秒,而直接在水中牽引過渡法、利用浮力在水面牽引過渡法以及利用浮吊在空中牽引過渡法三種引道索架設(shè)方法難以適用,給工程造成了增添不少難度。
2、中跨1900米的明石海峽大橋由于主航道的限制,貓道抗風(fēng)索的曲線半徑需設(shè)置的非常大,不能有效地控制由于風(fēng)引起的貓道擺動,從而使抗風(fēng)索的作用難以發(fā)揮。
3、明石海峽大橋上最長的吊桿超過200米,且數(shù)量較多,如果采用鋼絲繩作吊桿,其后期養(yǎng)護(hù)工作量過大。
4、明石海峽大橋邊跨完成后的縱坡為3%,加上施工時(shí)的撓度約為4%,則構(gòu)成7%的縱坡,在這樣的陡的坡度上,工作人員和機(jī)械設(shè)備都不易穩(wěn)定,容易發(fā)生傾倒和滑動,機(jī)械也需要強(qiáng)大的動力和剎車,同時(shí),對于邊跨有近1千米長的加勁梁架設(shè)來說,在這種狀態(tài)下施工時(shí)極其不安全的。
明石海峽大橋針對各個(gè)建設(shè)難點(diǎn),所采用的施工技術(shù)有:
1、利用直升飛機(jī)架設(shè)引導(dǎo)索,這是世界懸索橋施工史上的第一次;
2、在貓道不設(shè)抗風(fēng)索情況下,進(jìn)行主纜施工;
3、采用預(yù)制平行鋼絲束吊桿。
4、加勁梁架設(shè)采用不同的順序。
明石海峽大橋?yàn)榱吮阌谟慰蛥⒂^,在大橋兩端鋼桁架下承部分建有參考步道、展覽廳、橋頭廣場及舞子公園。
明石海峽大橋在橋頭廣場設(shè)有橋梁展覽館,展示了該橋1:100的模型和大橋建設(shè)情況等介紹。
明石海峽大橋的修建,為特大跨徑懸索橋的設(shè)計(jì)施工提供了寶貴的成功經(jīng)驗(yàn),其設(shè)計(jì)中采用的特殊做法,對今后大跨徑懸索橋的建設(shè)具有重要的指導(dǎo)作用。(《中外公路》評)
明石海峽大橋建成后,將大大改善神戶市及淡路島的交通運(yùn)輸狀況;原來神戶至德島之間的航運(yùn)需要270分鐘,雖1986年大鳴門橋開通后運(yùn)輸時(shí)間縮短了80分鐘,但明石大橋通車后,運(yùn)輸時(shí)間將再縮短90分鐘,為原來的三分之一。(《中國土木工程學(xué)會全國市政工程學(xué)術(shù)交流會》評)
明石海峽大橋位于日本關(guān)西地區(qū),地處橋梁位于本州側(cè)神戶市垂水渠和淡路島側(cè)的津名群淡路町之間的明石海峽上,途徑該橋的主要道路為神戶-淡路-鳴門快速道路,也是本州四國聯(lián)絡(luò)道路中的組成部分之一。
十九世紀(jì)50年代中期,日本政府開始計(jì)劃著手溝通四大主島的交通通道,以實(shí)現(xiàn)將主島連成一片的國土一體化意圖。
1959年,明石海峽大橋立案。
1970年7月,日本本州四國連絡(luò)橋公團(tuán)成立,計(jì)劃明石海峽大橋的建設(shè)。
1981年6月,日本政府指示,將明石海峽大橋作為單一公路橋可行性研究開始設(shè)計(jì)。
1982年11月,明石海峽大橋進(jìn)行1號錨碇及4號錨碇混凝土的澆筑工程,為前期建設(shè)做好準(zhǔn)備。
1985年12月,明石海峽大橋主跨方案確定。
1986年7月,明石海峽大橋開展選址工作,并進(jìn)行橋址的地質(zhì)勘查。
1988年5月,明石海峽大橋主橋正式動工。
1989年3月,明石海峽大橋進(jìn)行2號塔鋼沉井安設(shè);6月,明石海峽大橋進(jìn)行3號塔鋼沉井安設(shè);10月,明石海峽大橋進(jìn)行2號水下混凝土澆筑工程;
1990年1月,明石海峽大橋進(jìn)行3號塔水下混凝土澆筑工程及4號錨碇基礎(chǔ)建設(shè)工程;3月,明石海峽大橋進(jìn)行1號錨碇基礎(chǔ)建設(shè)工程。
1991年12月,明石海峽大橋完成2號塔水下混凝土澆筑工程。
1992年4月,明石海峽大橋進(jìn)行2號主塔架設(shè)工程;6月,明石海峽大橋進(jìn)行3號主塔架設(shè)工程;9月,明石海峽大橋完成1號錨碇基礎(chǔ)建設(shè)工程。
1993年1月,明石海峽大橋完成2號主塔的架設(shè)工程;4月明石海峽大橋完成3號主塔的架設(shè)工程。
1994年4月,明石海峽大橋完成1號錨碇混凝土澆筑工程;6月,明石海峽大橋完成4號錨碇混凝土澆筑工程,并進(jìn)行大橋主纜索的架設(shè)工程。
1995年1月17日,明石海峽大橋完成主纜架設(shè)工程;3月,明石海峽大橋進(jìn)行鋼桁架的架設(shè)工程。
1996年9月18日,明石海峽大橋完成主橋合龍工程,大橋全線貫通。
1998年4月5日,明石海峽大橋通車運(yùn)營。