海文大桥(原名:铺前大桥,英文名:Haiwen Bridge),位于中国
海南省东北端
东寨港国家级自然保护区出
海口市处,连接海口和
文昌市两市,大桥始自文昌市
铺前镇,途经
北港岛,接海口市江东大道。
海文大桥总投资约30.1亿元,全长5.597公里,其中
跨海大桥长约3.959公里,主桥长460米,塔高151.8米,全桥全线采用
双向六车道一级公路标准建设,设计速度80km/h,桥梁标准宽度32m,通航标准采用双孔单向通航、1000t海轮、净宽165m×净高34m。2008年6月,中国公路工程咨询集团有限公司成立项目组,开始铺前大桥预可行性研究工作。2015年10月10日,铺前大桥开工建设。2018年9月5日,
海口市侧引桥顺利贯通。同年10月9日,文昌侧引桥顺利贯通。11月3日上午11时许,海南铺前大桥主桥合龙贯通。2019年3月,铺前大桥顺利完工。同年3月18日上午9时,铺前大桥通车仪式举行,铺前大桥正式命名为海文大桥。当天下午3点,海文大桥大桥正式通车。2021年2月4日,海南海文大桥
北港岛互通工程建成通车。
海文大桥建成后,成为“海澄文定”经济圈的交通控制性工程,是环岛旅游公路“珍珠项链”上的重要节点,也是
江东新区首个完工通车的重大交通基础设施项目,有助于
海南省加快琼北地区旅游资源开发、完善海南交通路网结构,对海南经济社会发展具有重大意义。截至2022年4月,海文大桥先后创下7项“中国国内第一纪录”和7项“海南省第一纪录”,获得省部级以上奖励30余次。
历史沿革
2008年6月,
中国公路工程咨询集团有限公司成立项目组,开始铺前大桥预可行性研究工作。2009年12月,
文昌市人民政府与中国公路工程咨询集团有限公司签订了铺前大桥
项目管理承包(PMC)合同,中国公路工程咨询集团有限公司承担铺前大桥项目管理相对应的立项、协调、跟踪审批工作。
2010年12月,中国公路工程咨询集团有限公司完成预可行性研究报告(代项目建议书)的编制工作,在2011年10月,通过交通运输部审查。2011年,
海南省发展和改革委员会上报《关于恳请批准立项建设文昌铺前大桥的请示(琼发改[2010]1171号)及相关材料,海文大桥时称“铺前大桥”。2012年4月,国家发展改革委下发《关于海南省文昌铺前大桥项目建议书的批复》(发改基础〔2012〕1141号),同意建设海南铺前大桥工程项目。同年10月,
中国公路工程咨询集团有限公司编制完成《文昌铺前大桥工程可行性研究报告》。
2013年9月,
海南省发改委对工可报告进行了批复,确定了铺前大桥项目的建设规模和
技术标准。2014年7月,中国公路工程咨询集团有限公司完成铺前大桥初步设计通过并取得
海南省发展和改革委员会的批复,进一步明确了建设方案和技术标准,批复了项目概算。同年12月,
中交第二公路勘察设计研究院有限公司承担铺前大桥的施工图设计文件编制工作。
2015年1月,
中国公路工程咨询集团有限公司成立铺前大桥
项目管理指挥部,进驻现场进行建设阶段项目管理。2015年3月23日,中国公路工程咨询集团有限公司协助对水域配套施工图的招标工作,
海南省交通运输厅对水域配套施工图设计进行批复。同年5月27日,中国公路工程咨询集团有限公司协助对水铺前大桥(主体工程)施工图的招标工作,海南省交通运输厅对铺前大桥(主体工程)施工图设计进行批复。同年10月,中国公路工程咨询集团有限公司完成对各参建单位的招标工作。
2015年10月10日,铺前大桥开工建设,建设工期48个月,计划于2019年10月10日建成通车。次月30日,主桥第一根永久钢护筒打入海中,为项目建设打下了良好的基础。2016年1月13日,引桥第一根桩基开始钻孔施工。同年3月26日,主墩第一根4.3m大直径桩基开始钻孔施工。2016年6月23日,引桥第一个墩台开始施工。同年10月16日,引桥第一段箱梁开始施工。次月19日,主墩承台开始浇筑。同年12月12日,连接
海口市与
文昌市的铺前大桥控制性工程主墩右幅承台顺利浇筑完成,这标志着铺前大桥主塔基础完成过半。
2017年12月29日,铺前大桥完成首榀钢箱梁吊装工程。2018年1月12日,跨断裂带引桥首跨钢箱梁开始吊装。同年3月6日,跨断裂带引桥钢箱梁吊装完成。同年4月8日,
斜拉桥主塔顺利封顶。同年6月16日,铺前大桥完成海口侧引桥箱梁左幅建设工程。同年9月4日凌晨,完成桥梁主体最后一跨箱梁的浇筑工作,标志着海口侧引桥顺利贯通。2018年9月5日,
海口市侧引桥顺利贯通。2018年10月9日,
文昌市侧引桥顺利贯通。11月3日上午11时许,海南铺前大桥主桥合龙贯通。
2019年1月,铺前大桥进入桥面铺装工程阶段。同年2月28日,铺前大桥路面摊铺完成。2019年3月,铺前大桥顺利完工。同年3月18日上午9时,海文大桥(铺前大桥)通车仪式举行,铺前大桥正式命名为海文大桥。当天下午3点,大桥正式通车,比原计划提前7个月,标志着“海澄文”一体化经济圈的重要交通控制性工程正式投入使用,
海口市与文昌市
铺前镇400余年“不相交通”成为历史。
2021年2月4日,海南海文大桥
北港岛互通工程建成通车,结束北港岛440户2300人只能靠船出行的历史。
设计与规划
建设地点
海文大桥位于中国
海南省东北端
东寨港国家级自然保护区出海口处,连接海口和
文昌市两市,大桥始自文昌市铺前镇,途经北港岛,接海口市江东大道。
设计单位
施工单位
设计参数
整体布局
海文大桥总投资约30.1亿元,全长5.597公里,其中
跨海大桥长约3.959公里,主桥长460米,塔高151.8米,全桥全线采用
双向六车道一级公路标准建设,设计速度80km/h,桥梁标准宽度32m,通航标准采用双孔单向通航、1000t海轮、净宽165m×净高34m。
海文大桥基础采用超大直径4.3m的钢管复合桩,斜拉索采用镀锌平行钢丝拉索,主梁与斜拉索采用钢锚箱锚固系统,桥塔与斜拉索采用混凝土锚块、环向预应力锚固系统;跨断裂带引桥采用57~60m的10跨不等跨简支钢箱梁桥面连续结构。主桥位于
断层下盘,部分跨断裂带桥梁位于断层上盘,主桥基础处在断层同一盘上。
主梁及桥面板
主梁
钢箱梁具有自重轻、承载力大的特点,为满足海文大桥强震及抗风的需要,其主梁采用自重较轻的流线型扁平钢箱梁结构。钢箱梁主要由钢主梁和正交异性
钢桥面板2部分组成。主梁总宽37.3m,梁高3.3m。钢主梁外腹板板厚30mm,设2道28mm×280mm的平板加劲肋以保证抗压屈能力。纵隔板根据受力大小设置实腹式和斜撑杆的空腹式2种构造,以节约造价。索梁锚固采用锚箱式锚固系统,锚箱安装在主梁腹板外侧,并与其焊成一体。斜拉索拉力通过错箱的2个锚固板(作为
剪应力承载构件)传递至主梁腹板及主梁上。海文大桥为无辅助墩的大跨对称半飘浮体系
斜拉桥,桥位处台风频发,设计优化斜拉索间距,将其缩短至12m,不仅可以提高斜拉索对整个主梁的竖向约束
刚度,还可降低斜拉索的规格,使主梁、斜拉索受力更加均匀。
桥面板
海文大桥设计采用钢-STC(Super Toughness
混凝土,超高韧性混凝土)轻型组合正交异性
钢桥面板结构,钢顶板厚16mm;U形加劲肋厚8mm、间距600mm;横隔板厚12mm、间距3000mm;STC层厚45mm,内部设置Φ13mm×35mm的短剪力钉和Φ10mm的钢筋网,与顶板一起参与结构受力。施工中,为避免新旧接缝STC混凝土的开裂,用S形钢板进行加强。
桥塔及索塔锚固
桥塔
海文大桥对景观要求高,综合考虑受力及景观,桥塔采用“文”字形塔,桥塔总高度(塔座顶至塔顶)为151.8m,塔身采用箱形变截面。上塔柱高45.1m,单箱双室截面;中塔柱高74.327m,单箱单室截面;下塔柱高32.373m,单箱单室截面;纵向宽度由塔顶18.098m渐变到下塔柱底14m,横向宽度由塔顶6.6m渐变到下塔柱底9.0m。横梁采用等截面箱形截面,按全预应力构件进行设计,横梁截面尺寸为8.0m×4.5m(宽×高),截面厚度分别为0.8m和1.8m。
索塔锚固
海文大桥处于强腐蚀区,桥塔上塔柱锚固区为双向变截面构造,考虑桥塔内部检修难度及海洋环境下结构的耐久性,桥塔与斜拉索之间采用混凝土齿块锚固,塔柱截面内根据斜拉索索力的大小分别设置规格19-Φ15.2mm与12-Φ15.2mm的U形预应力钢束,避免塔壁混凝土开裂。塔壁最大主拉应力为1.7MPa。索塔锚固区最大主压应力为14.8MPa。
超大直径钢管复合桩
海文大桥桥塔每个承台下采用16根Φ4.3m钢管复合桩,钢管与钢筋混凝土共同组成桩基础结构主体共同受力。整个桩身由有钢管段、无钢管段2部分组成,无钢管段桩身直径4.0m。复合桩钢管壁厚为35mm。在顶部一定区段钢管内壁设置10道剪力环,加强钢管与混凝土的连接。钢管与承台的连接为钢管复合桩与承台连接的重点,钢管上部1.6m范围切割成板条,两相邻板条间的割除宽度应保证纵、横向钢筋能够通过。此外,每根板条上焊接多根Φ36mm的HRB400钢筋。考虑海水环境下的强腐蚀,对永久钢管复合桩的钢管采用内、外壁双层高性能
环氧涂层涂敷,涂层具有耐腐蚀、抗划伤耐磨特性。另外,为了提高内防腐涂层与钢管内部灌注混凝土的相对粘结强度,在内壁防腐涂层上再喷涂1层耐磨防滑涂层。
设计理念
海文大桥采用扭曲的“文”字型主塔,寓意“文耀海天”,寄语
海口市和
文昌市文化底蕴经久不息、未来发展繁荣昌盛。
大桥参数
主要技术
海文大桥项目施工应用新技术、新材料、新设备、新工艺,特别是在超大直径钢管桩基础施工、超高韧性混凝土组合桥面、跨
断层桥面连续等方面取得多项重大创新成果。并确保大桥实现提前约7个月建成通车,实现了“零事故”安全目标。
海底断层准确勘探
海文大桥位于1605年琼山7.5级大地震的震中所在地,也是潜在的震源区,受活动断层影响。大桥跨越铺前-清澜断裂带,该断裂带为全新世活动断层。设计阶段需准确探明铺前-清澜断裂带的准确位置、产状及活动情况,为桥位选择、桥跨布置、桥型比选提供可靠的依据;而该断层位于
铺前湾海域,在海域中探寻断层在国内桥梁建设中实属罕见,既有的勘探技术实施难度大。为此该项目开展了“海南海文大桥海域断裂钻孔验证及
断层活动性评价”“海南海文大桥桥位附近断层位置和活动性详细勘察”专项研究,结合本项目特点采用海域浅层地震勘探及钻孔相互验证,采用多道及单道
纵波反射法相结合判断
基岩埋深分布、断层位置、产状、性质,浅层地震勘探共发现了8个断点。为验证物探断点,采用对断点两侧按对称布孔,逐步逼近,结合对钻孔位置、钻进、沉积相分析、钻孔柱状图与联合地质剖面图等分析,从而确定铺前 - 清澜断裂带与海文大桥桥轴线相交部位的断裂位置和上断点埋深,并判断其活动性。在桥位处共发现3处
断层(编号为F2、F3、F4),其中F2为活动正断层,F3、F4为非活动断层。
跨断层、近断层桥梁结构设计
海文大桥位处对应于50年超越概率10%、2% 的场地地震水平向设计地震动加速度峰值为0.35克(西侧引桥为0.31克)和0.59克(西侧引桥为0.51克)。断层上、下盘垂直错位1.4米 ,水平拉开0.8米 ,右旋水平错动小于1.4米 。跨断层、近断层桥梁结构的设计在中国国内
跨海大桥中未有实施先例,相关的理论、试验研究较欠缺,如何解决和处理好跨断层、近断层桥梁结构设计是该桥设计的关键控制性因素之一。为此开展了“强震区跨断层、近断层桥梁抗震性能及设计关键技术”“海文大桥跨越断裂带桥型方案”“海文大桥推荐方案抗震性能”等多项专题研究,为项目顺利实施提供支撑。主桥采用半飘浮、阻尼器的抗震体系,秉着“多道防线、分级破坏”设计理念,针对性采取减隔震支座、防落梁措施、断层错位调节装置等多项措施进行抗震设防。
强台风区结构设计
海文大桥位于强台风多发区,海文大桥设计基准风速(即桥址处水位0米高处百年一遇的10分钟平均最大风速)为49.5/秒,是中国国内已建桥梁中最大的。风荷载以及风致振动效应是影响大桥设计的关键因素之一,为确保海文大桥主桥具有足够的颤振稳定性、不会发生明显的涡激
共振,同时保证桥面行车安全,开展了“海文大桥抗风性能和行车风环境专题研究”。结合研究成果,优化主梁断面布置,主桥设置横向阻尼器抗风支座、在桥塔两侧48米范围设置风屏障。
大跨跨海桥设计
海文大桥跨越
铺前湾,需满足1000吨海轮通航要求。主桥采用(230+230)米桥跨布置以满足通航要求,采用消能防撞措施以降低船撞风险,针对结构耐久性结合中国国内已建跨海桥成功经验采用海工混凝土、适当加厚保护层厚度、浪溅区采用
环氧钢筋等多项措施进行处理。
运行情况
车流情况
2019年4-12月车流量为462124辆。2020年,
江东新区哈罗学校等项目建设,车流量增长至1482204辆。2021年文昌铺前中心渔港项目、
华东师范大学附中校区建设项目、环岛旅游公路项目开工建设,车流量增长至1512217辆。海文大桥建成通车后,车流量逐年递增,加快了江东新区基础建设,辐射带动
东寨港国家级自然保护区与
木兰湾片区,带动海口文昌经济作用十分明显。
设备设施
由于海文大桥(铺前大桥)位于冬候鸟重要的越冬地,大桥没有采用高杆路灯,而只在护栏处设置了低矮的照明设施,就是为了避免灯光对东寨港内候鸟体内导航机能造成干扰。
通行管控
为保证交通安全,海文大桥严禁行人、非机动车辆(包括自行车、电动车)及总重49吨以上车辆通行。
社会价值
从文昌铺前老镇到
海口市市区,原来一个半小时的路程,因为海文大桥的建成,缩短至20分钟。海文大桥建成后,成为“海澄文定”经济圈的交通控制性工程,是环岛旅游公路“珍珠项链”上的重要节点,也是
江东新区首个完工通车的重大交通基础设施项目,将有助于
海南省加快琼北地区旅游资源开发、完善海南交通路网结构,对海南经济社会发展具有重大意义。
海文大桥不仅成为海南的新地标,作为海口江东新区首个完工通车的重大交通基础设施,海文大桥成为海南展示中国风范、中国气派、中国形象的又一个靓丽名片,将极大推进海口江东新区互联互通和琼北区域协调发展,对推动建设中国特色
自由贸易港具有十分重要的意义。
铺前大桥是海南省有史以来投资规模最大、桥塔最高、跨度最长的独塔双索面钢箱梁
斜拉桥,也是国内防震、抗风级别最高和唯一跨越地震活动
断层的
跨海大桥。作为
海南省重点交通项目“一桥六路”中的“一桥”,铺前大桥是“海澄文”一体化经济圈的重要交通控制性工程,也是
江东新区的东部门户。
文化特色
海文大桥紧邻
东寨港国家级自然保护区,最近距离仅为80米。东寨港湿地于1992年列入国际重要湿地名录,是我国第一批7个国际重要湿地之一,位于全球8大候鸟迁徙线路之上,是迁徙鸟类,特别是冬季候鸟的重要栖息和越冬场所。
所获荣誉
截至2022年4月,海文大桥先后创下7项“中国国内第一纪录”和7项“
海南省第一纪录”,获得省部级以上奖励30余次。
社会评价
海文大桥建成通车必将成为海南省公路建设史上新的里程碑。(时任海南省交通运输厅党组书记、厅长
林东 评)
以前北港是伶仃孤岛,现在却成了两座城市间的通衢。(北港村驻村第一书记、乡村振兴工作队队长符少飘 评)
相关事件
2024年9月5日,
海口公安交警发布出行提示,“
摩羯座”台风来临之际,为确保
中华人民共和国道路交通安全法,交警将会同桥隧管理有关部门根据风力等级,对
世纪大桥、琼州大桥、新东大桥、海文大桥、
南渡江大桥、
海瑞大桥、
定海大桥、江东隧道等重点桥隧实施封闭交通管制措施。为确保安全和减少出行不便,请广大驾驶员尽量选择在台风来临之前进出城,台风临近之时避风不出行,避免台风天行车危险以及道路管制不便。