整體布局
海門大橋由正橋、引橋、引道等3部分組成,大致呈南北向布置。
設計特點
結構特點
主桁
主桁采用三角形桁式,簡支下承式栓焊鋼桁梁。該橋主桁采用上弦、下弦各節(jié)間分別伸長和縮短12毫米的辦法設置預拱度,在恒載作用下,下弦各節(jié)點中心基本上落在半徑4600米的堅圓曲線附近,不僅符合規(guī)范設拱的要求,還增強了全橋總體造型的曲線美。
聯(lián)結系
整個梁體顯得寬面扁。除加強上、下平面聯(lián)結系及在梁兩端設置較為剛勁的橋門架以外,在每間隔相同的各豎桿上沒有橫向聯(lián)結系。堅橋門架桿件為箱形藏面。該橋門架橫桿兼作拽引開啟孔升降的吊梁,銅絲繩銷固在箱形吊梁內(nèi)側,兩組鋼絲繩中至中距離。
橋面
48米甲型梁
采用一般鋼橋所習用的縱檳梁系統(tǒng),在其上部租蓋預制鋼筋混凝土橋面板及板面防水耐磨鋪裝層。橋面占整個梁體自重的比例較大,用此重型結構的目的是為了提高甲型梁連同提升鋼塔架的穩(wěn)定性,降低其L形體的重心。
橫梁上、下翼緣均為兩塊板迭置,兩側以焊縫相連,兩端用高強螺栓封頭,以防止進水銹蝕及改善疲勞性能。在橋上灌筑預制板接縫混凝土以前,要求將縱橫梁連接高強度螺栓放松一次,以減小橋面系與主桁的共同作用。
乙型梁公路橋面采取與甲型梁完全相同的形式。
64米活動梁
為了減少提升鋼塔架的受力及減小提升機械功率,減少開啟孔自重,采用了正交異性鋼橋面板方案。
橫肋采用變高度T形截面,以適應向兩側傾斜的1%的流水坡度。
正交異性板連續(xù)支承在5片縱梁上,縱梁可作為正交異性板的一部分,縱梁與橫肋的連接??v梁支承在橫梁上。
海門大橋大橋全長550.1米,主橋長260米,由260米主橋、289米引橋、353米孔道三部分組成,主橋分跨為(2x48+64+2x48)米,橋面寬18米。在活動孔兩側建有45米高的提升鋼塔架。大橋閉合時凈高7米,開啟時提升行程24米,橋下凈高31米,凈寬60米,可通過5000噸海輪。
海門大橋主桁高8米節(jié)間長度8012毫米。工形截面桿件寬460毫米。海門大橋聯(lián)結系桁寬為桁高的1.9倍,在每間隔8米的各豎桿上設有橫向聯(lián)結系,64米梁的兩端支點上方設堅橋門架,鋼絲繩兩吊點距離為11.32米。橋面采用48米甲型梁和64米活動梁。甲型梁橫梁采用高1450毫米的焊接工形截面,活動梁采用正交異性鋼橋面板的面板厚12毫米,縱肋采用∠125x80x8,肋距340毫米,全寬14.40米。
海門大橋中間孔64米為活動孔,孔徑64米,在活動孔兩側建有45米高的提升鋼塔架,作為開通航道。兩側各有一座45米高的提升塔樓,開啟高31米,可通5600噸級船只。
技術標準
道路等級
一級公路
車道設置
雙向四車道
汽車荷載
汽—20,掛—100
人群荷載
當全孔滿載時為250千克/平方米,局部加載時為350千克/平方米
設計風載
當開啟孔處于閉合位置時為125千克/平方米,開啟時為225千克/平方米
開啟孔鑒向風載及冰雪荷載各為12.5千克/平方米
通航標準
通航凈寬不得小于60米。閉合時按Ⅳ級航道要求,通航凈空7米;
開啟時梁下要求通行5000頓級海輪,凈空為31米
地震烈度
按8級設防
海門大橋建成后,不僅解決了塘沽區(qū)海河兩岸的交通困難問題,而且有利于港口貿(mào)易和地方工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,有利于海河南岸近十平方千米鹽堿荒地的開發(fā)利用。每年由于縮短運距、節(jié)約能源、節(jié)省運費及提高運輸效率等,經(jīng)濟效益達1239萬元。所以海門大橋投入使用后,將獲得顯著的經(jīng)濟效益。(《天津塘沽海門大橋技術座談會在津召開》 評)
海門大橋的建成,不僅是中國開啟橋技術上的一個突破,而且為工程界對中國當前城市交通建設方案的構思提供了一個值得考慮的新途徑。(《從天津塘沽海門大橋的建成談開啟橋的作用及考慮的問題》 評)
海門大橋橋的建成對天津市交通、工農(nóng)業(yè)及外貿(mào)事業(yè)的發(fā)展均有很大的社會經(jīng)濟效益。(《天津塘沽海門大橋正橋鋼梁及提升鋼塔架設計》 評)
1981年,海門大橋開始勘測設計。
1982年12月,海門大橋動工建設。
1985年11月13日,中國最大的提升式開啟公路橋——海門大橋在天津海河下游建成并通車。
票制票價
2010年1月1日起,海門大橋停止收費免費通行。
通行事項
按照《海門大橋、海河開啟橋早高峰前開啟優(yōu)化方案》,每年4月17日、8月24日,除特殊情況外,海門大橋、海河開啟橋調(diào)整提橋、開啟時間。自2020年4月17日起至2020年8月23日止,海河開啟橋和海門大橋提橋時間由每天13:30改為05:15。8月24日至次年4月16日,海門大橋由每天05:15調(diào)整為13:30。
海門大橋是一座垂直升降式開啟橋,活動孔采用兩套提升機提升,通過平衡電機的電軸作用實現(xiàn)同步運轉。
每臺提升機有兩套提升卷筒,一套卷筒吊一個吊點?;顒愉摿汗灿兴膫€吊點,分別由四套提升卷筒起吊。同一臺提升機的兩套卷筒由機械軸相連保持同步,兩臺提升機依靠河底電纜相連,保持電軸同步。
建設難題
在建設海門大橋時,由于中國開啟橋建得很少,過去修建的開啟橋大部分不能使用,能用的也不理想,所以對開啟橋的功能多持有不放心的態(tài)度,使開啟橋的修建阻力較大。為了溝通海河兩岸的交通運輸,曾提出過水下隧道方案,浮橋方案,而對開啟橋的方案,只限于少數(shù)人的設想。沒有進行過具體工作。
閉橋時通航凈高標準選得高,能使大量船只在橋關閉條件下過航,以減少開啟次數(shù),有利橋上交通。但標準過高,引起橋梁加長,造價也相應增加。所以對過橋船只的船型應作周密調(diào)查與統(tǒng)計,制定出合理閉橋通航的標準。譬如由五級增加至四級航道的標準,凈高僅增加2.5米,增加的通過船只有限,其工程造價,若以海門大橋為例,將增加500萬元,即使采用再高一點的通航標準也無濟于事,而造價卻增加很大,因此以采用低標準為宜。
科研成果
海門大橋獲1987年度鐵道部科學技術進步一等獎,1988年度國家科學技術進步二等獎。
大橋命名
海門大橋因臨近海河入??诠拭?。