穆祥純

（北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京市 100082）

0 引言

前些年筆者曾去過澳門特別行政區(qū)，對(duì)澳門的城市橋梁建設(shè)有著深刻的印象。1999年澳門回歸祖國以來，其城市大跨徑橋梁建設(shè)得到快速的發(fā)展。

澳門是中國的特別行政區(qū)，位于珠江口以西,由澳門半島、氹仔、路環(huán)以及路氹城4部分組成，東距香港30 km。澳門面積32.8 km2，全區(qū)人口549 200人。澳門是世界上人口最密集的地方之一，也是自由港，并擁有較為完善的海陸空交通網(wǎng)絡(luò)。來自世界不同國家和地區(qū)的旅客可以選擇不同的交通工具往來澳門。

澳門自秦朝起已經(jīng)為中國領(lǐng)土，從明朝開始被葡萄牙人逐漸侵占。1999年12月20中國政府恢復(fù)對(duì)澳門行使主權(quán)，成立澳門特別行政區(qū)。

1 澳氹大橋

澳氹大橋系葡萄牙橋梁專家費(fèi)多素設(shè)計(jì)，于1970年6月動(dòng)工，1974年10月5日正式通車。大橋全長2 569.8 m，引橋長2 090 m，橋面寬9.2 m，對(duì)開各2車道，兩側(cè)還留有0.8 m的人行道，是連接澳門半島和氹仔島的第一座跨海大橋,亦是唯一一條能步行過橋的大橋,目前只允許巴士、的士及特許車輛通行。

這座大橋的主橋?yàn)槿缱兘孛孢B續(xù)剛架結(jié)構(gòu)，橋墩為鋼排架；大橋主橋由6個(gè)橋墩支撐，最大跨度為73 m（滿足通航要求），通航高度為35.6 m。橋面可行駛大型載重汽車，橋下任何時(shí)候大型客輪都可暢通無阻。結(jié)合當(dāng)時(shí)的橋梁建設(shè)和施工水平，這座大橋的結(jié)構(gòu)布局和新穎的設(shè)計(jì)構(gòu)思，在20世紀(jì)70年代在世界橋梁建設(shè)上也是值得人們稱贊的。大橋造型獨(dú)特，富有節(jié)奏感，成為澳門八景之一。圖1為澳門澳氹大橋?qū)嵕啊?/p>

圖1 澳門澳氹大橋?qū)嵕?/p>

2 友誼大橋

1994年，即澳凼大橋通車20年后，澳門有了第二座跨海大橋——友誼大橋，原稱新澳凼大橋，現(xiàn)稱友誼大橋，系連接澳門半島和凼仔島的跨海公路大橋。這座大橋的主橋長4 414 m，匝道橋長1 108 m，主橋面寬19 m，雙向4車道。大橋主橋全部位于波濤洶涌的大海上，雄偉壯觀，儼若游龍，伸向海灣彼岸，是澳門地區(qū)一道亮麗的風(fēng)景線。

友誼大橋，位于澳函大橋以東，連接澳門半島新口岸水塘北角（外港碼頭處）與凼仔北安碼頭。橋?qū)?5 m，設(shè)2條雙線車道，中設(shè)分隔線，車道兩旁設(shè)1.5 m寬的行人道。大橋主結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁斜拉橋，箱梁頂層設(shè)置雙向6條車道，箱內(nèi)底層設(shè)置2條輕軌和2條避風(fēng)車道，這種橋梁結(jié)構(gòu)型式為當(dāng)時(shí)世界首創(chuàng)。主跨為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、預(yù)制安裝工字塊橋墩及縱橫梁，橋面為現(xiàn)澆瀝青混凝土。

友誼大橋在凼仔一段設(shè)置分層回旋式樞紐與澳門國際機(jī)場(chǎng)及九澳港的道路系統(tǒng)相連。澳門半島一段，在外港碼頭與市區(qū)道路系統(tǒng)相連。往北則以800 m長的高架海上走廊直通拱北海關(guān)，與珠海道路網(wǎng)相連。橋中兩拱設(shè)行船通道，用鋼索吊塔加高，使該兩處橋面距離水面平均高度為30 m。吊塔之間距離是112.05 m，塔頂距離水面平均高度為56 m，塔間航道為70 m寬。在靠近凼仔處為單通道，在靠近半島處為雙通道，分別供來往內(nèi)港和外港碼頭的船只通行。

友誼大橋?qū)黉撍餍崩鯓?，以柱梁及混凝土塊建成，呈波浪形。友誼大橋是澳門3條澳氹大橋中最長的一條，還包括800 m的高架引橋，橋?qū)?8 m。

該大橋是連接澳門半島與凼仔島的第二條跨海大橋，為亞洲最長的橋梁之一。友誼大橋耗資6億澳元元興建。在市內(nèi)運(yùn)輸方面，這座大橋承擔(dān)著疏導(dǎo)重型車輛的責(zé)任，同時(shí)應(yīng)付未來交通量的增長壓力。對(duì)外方面，則是為了適應(yīng)澳門國際機(jī)場(chǎng)、九澳深水港和路凼新城建設(shè)的需要，是澳門整體發(fā)展的重要措施之一。圖2為澳門友誼大橋?qū)嵕啊?/p>

圖2 澳門友誼大橋?qū)嵕?/p>

3 蓮花大橋

澳門蓮花大橋是第一條且是唯一一座連接澳門和珠海橫琴的大橋，也是第二條連接澳門和祖國內(nèi)地的通道。大橋減輕了關(guān)閘邊境口岸內(nèi)地與澳門兩地貨物運(yùn)送的壓力。

蓮花大橋是京珠高速公路及105國道向澳門延伸的公路橋梁工程。大橋跨越十字門水道，西連珠海橫琴島，東接澳門路環(huán)島和氹仔島的填海區(qū)。大橋東臨澳門國際機(jī)場(chǎng)，北距珠海市區(qū)約16 km，西南距珠海機(jī)場(chǎng)、珠海港分別為43 km和50 km。大橋于1998年6月29日正式動(dòng)工,2000年3月正式啟用。2005年9由于中方邊檢大樓結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，關(guān)口封閉，2007年5月1日大橋重開。珠澳分屬兩種社會(huì)體制，因而兩地工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、施工工藝、工程預(yù)算也全然不同，各有各的一套規(guī)章和程序。設(shè)計(jì)必須符合兩種規(guī)章的要求，將其融為一體，獲得雙方認(rèn)可。蓮花大橋珠海段屬國內(nèi)項(xiàng)目，澳門段屬涉外項(xiàng)目。蓮花大橋由左右兩幅橋組成，雙向6車道，造價(jià)2億元，珠澳各出資一半，合資共建。

圖3為澳門蓮花大橋?qū)嵕啊?/p>

圖3 澳門蓮花大橋?qū)嵕?/p>

蓮花大橋是一座別具特色的大橋，其主橋?yàn)槎嗫珙A(yù)應(yīng)力T型剛構(gòu)結(jié)構(gòu)，其主梁斷面為兩幅單箱單室斜腹板箱梁。其最大特點(diǎn)是在珠海橋頭設(shè)計(jì)了交通規(guī)則互換的換向匝道橋，承擔(dān)交通規(guī)則互換的功能。設(shè)計(jì)師們?yōu)榻鉀Q車輛換側(cè)問題，首先提出了“地面繞行換側(cè)方案”、“立體直線交叉換側(cè)方案”、“地面交織側(cè)方案”，后來，由于珠海橋頭一側(cè)要建橫琴口岸聯(lián)檢大樓，橋臺(tái)與聯(lián)檢樓的距離縮短，至使橋臺(tái)公路下落至陸地的展線不夠長，車輛無法行駛。設(shè)計(jì)師們頗具匠心，設(shè)計(jì)了“雙圓形曲線引橋立體換向方案”。它不僅解決了珠海橋頭的縱向用地，解決了車輛換側(cè)問題，還形成了獨(dú)特的藝術(shù)造型，成了珠海一道新的風(fēng)景線。這兩個(gè)特大的圓形曲線換向匝道橋，長約1 700 m，從空中俯瞰，猶如兩個(gè)碩大的“9”字，寓意著“九九歸一”。

蓮花大橋建成通車后，澳門駛往大陸的車輛，從凼仔上橋行左，駛下珠海端左側(cè)匝道時(shí)就變成了右行，而大陸赴澳門的車輛，從珠海端右側(cè)駛上匝道，到蓮花大橋正橋時(shí)則變成了左行。兩種交通規(guī)則，通過匝道橋得到自然、和諧的變換。蓮花大橋工程是聯(lián)系珠海和澳門的紐帶，對(duì)促進(jìn)珠海、澳門兩地經(jīng)濟(jì)的合作和發(fā)展起著重要作用。同時(shí)，它為澳門通往內(nèi)地開辟又一條對(duì)外陸上交通通道，有利于減輕現(xiàn)有拱北口岸壓力，避免干線公路對(duì)珠海市區(qū)的干擾。同時(shí)，對(duì)澳門路氹兩島填海區(qū)和珠海市的西區(qū)、橫琴開發(fā)區(qū)、洪灣保稅區(qū)的開發(fā)創(chuàng)造了有利條件，有利于進(jìn)一步加強(qiáng)澳門與粵西地區(qū)的經(jīng)濟(jì)交往，極大地促進(jìn)了兩地發(fā)展。

4 西灣大橋

西灣大橋是連接澳門半島和氹仔島的第三座大橋，是澳門回歸祖國后策劃和建造的，于2002年10月 8日 動(dòng)工興建，2005年初啟用。大橋設(shè)計(jì)、施工總造價(jià)為5.6億澳門元。

該橋總長2 200 m，分上下兩層。上層為雙向6車道，下層為箱式結(jié)構(gòu)，雙向6車道行車。下層在懸掛8號(hào)風(fēng)球時(shí)開放使用,以保證正常交通，還預(yù)留了鋪設(shè)輕型鐵軌的空間。

西灣大橋北起澳門半島融和門，南至氹仔碼頭，采用“豎琴斜拉式”設(shè)計(jì)，最大跨度達(dá)180 m。為滿足橋梁的通航需要，設(shè)計(jì)大橋時(shí)提出了采用主跨為180 m的斜拉橋設(shè)計(jì)方案。斜拉橋的兩個(gè)主塔橫向分布成三柱式聯(lián)體結(jié)構(gòu)，猶如兩個(gè)巨大的“m”字母。面對(duì)大型自重混凝土橋梁不利于抗震的特點(diǎn)，工程師特別為西灣大橋設(shè)計(jì)了超大型減震隔震橡膠支座，直徑為132 cm，承載力1 300 t，系當(dāng)時(shí)的世界紀(jì)錄。澳門西灣大橋設(shè)計(jì)方案先后榮獲2006年度湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2006年度中國鐵道建筑總公司科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，并獲得2006年度國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)[1]。圖4為澳門西灣大橋。

圖4 澳門西灣大橋?qū)嵕?/p>

5 港珠澳大橋

港珠澳大橋是一座連接香港、珠海和澳門的巨大橋梁，對(duì)促進(jìn)香港、澳門和珠江三角洲西岸地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具重要的戰(zhàn)略意義。港珠澳大橋主體工程于2009年12月15日開工建設(shè)，2011年12月延誤近1年的港珠澳大橋香港段工程啟動(dòng)。一期于2015～2016年完成，大橋投資超700億元。

港珠澳大橋，屬于G94珠三角環(huán)線高速的一部分?？缭街榻诹尕暄蠛Ｓ?，是連接香港、珠海及澳門的大型跨海通道。工程建設(shè)內(nèi)容包括：港珠澳大橋主體工程、香港口岸、珠?？诎丁拈T口岸、香港接線以及珠海接線。大橋主體工程采用橋隧組合方式，大橋采用了最高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，抗震達(dá)8度（地震烈度），能抗16級(jí)臺(tái)風(fēng)，設(shè)計(jì)使用壽命120 a。

港珠澳大橋往珠海方向通過隧道穿越拱北建成區(qū)域，最先與規(guī)劃建設(shè)中的京港澳高速廣珠西線相連，再通過延長線接駁，與珠海境內(nèi)現(xiàn)有的京珠高速、西部沿海高速、江珠高速，規(guī)劃建設(shè)中的機(jī)場(chǎng)高速、高欄港高速等一系列干道連通，直貫整個(gè)珠江西岸地區(qū)乃至泛珠三角區(qū)域。港珠澳大橋成為世界上最長的跨海大橋，亦作為中國建設(shè)史上里程最長、投資最多、施工難度最大的跨海橋梁項(xiàng)目，受到海內(nèi)外廣泛關(guān)注。港珠澳大橋?qū)⑦B起世界最具活力的經(jīng)濟(jì)區(qū)。快速通道的建成對(duì)香港、澳門、珠海三地經(jīng)濟(jì)社會(huì)一體化意義深遠(yuǎn)。

該工程全長49.968 km,采用橋隧組合方案，共設(shè)6處通航孔。其中海中隧道6.753 km、海中橋28.525 km,橋隧合計(jì)35.578 km。海中橋隧為設(shè)計(jì)速度100 km/h的雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，橋面寬33.1 m；珠海側(cè)連接線13.89 km，采用設(shè)計(jì)速度為80 km/h的雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)；口岸與大橋設(shè)連接匝道橋，設(shè)計(jì)速度為40～60 km/h。

港珠澳大橋以公路橋的形式連接香港、珠海和澳門，整座大橋按6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，建成通車后，開車從香港到珠海的時(shí)間由原來的3個(gè)多小時(shí)縮減為半個(gè)多小時(shí)。

港珠澳大橋海底隧道采用兩孔管廊截面形式，是迄今為止世界上埋深最深、規(guī)模最大、單節(jié)管道最長的海底公路沉管。沉管全部采用工廠流水預(yù)制，并拖運(yùn)至建橋的施工地點(diǎn)進(jìn)行安裝。港珠澳大橋成功安裝了世界上在海上埋深最深的預(yù)制沉管。港珠澳大橋沉管隧道是全球最長的公路沉管隧道和全球唯一的深埋沉管隧道，生產(chǎn)和安裝技術(shù)有一系列創(chuàng)新，為世界海底隧道工程技術(shù)提供了獨(dú)特的樣本和寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

在港珠澳大橋設(shè)計(jì)中，防撞問題也是工程研究重點(diǎn)。大橋設(shè)計(jì)了3個(gè)通航孔，可防3萬t船舶的撞擊力。在海底隧道兩端各建一個(gè)人工島，在兩個(gè)人工島周圍排放了石頭形成斜坡，如果有船太靠近就會(huì)擱淺，另外還建有防撞墩。有關(guān)方面表示，建成后的大橋保證大撞不倒，中撞可修。

根據(jù)沿海海域臺(tái)風(fēng)的特點(diǎn)，防臺(tái)風(fēng)亦是大橋工程必須考慮的因素。港珠澳大橋能抗擊51 m/s的風(fēng)速，相當(dāng)于最大風(fēng)力16級(jí)。

2017年11月14日，港珠澳大橋主體工程荷載試驗(yàn)完成，全面進(jìn)入驗(yàn)收期。2018年元旦前夜，世界最長的跨海大橋港珠澳大橋主體全線亮燈，標(biāo)志著大橋已具備通車條件。

作為“世紀(jì)工程”的港珠澳大橋，創(chuàng)下了世界建筑史上的奇跡。港珠澳大橋工程總量的一半需要試驗(yàn)和突破界限，工程總量的15%實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新以應(yīng)對(duì)特殊挑戰(zhàn)。英國《衛(wèi)報(bào)》把港珠澳大橋評(píng)為“新世界七大奇跡”。圖5為港珠澳大橋[2]。

圖5 港珠澳大橋

6 結(jié)語

近年來，澳門特別行政區(qū)不論在大跨徑城市橋梁的建造上，還是在跨海橋梁的建造創(chuàng)新上，都取得了令人矚目的成果。例如：澳凼大橋以單薄、輕巧著稱，宛若長虹，被澳門人譽(yù)為“澳門八景之一”；連接澳門和凼仔的友誼大橋，雖然大部分是簡支梁，但其在中間有兩段為連續(xù)梁斜拉橋，形成兩個(gè)波峰，從而使出入內(nèi)港和外港的船只可各行其道，對(duì)連接澳門國際機(jī)場(chǎng)與北區(qū)工業(yè)區(qū)乃至珠海拱北，起著類似外環(huán)線的作用；港珠澳大橋更是以其宏大的工程、大量的技術(shù)創(chuàng)新，以其施工難度令世人矚目。通過重點(diǎn)介紹澳門的城市橋梁建設(shè)的典型案例，希望為我國橋梁建設(shè)者提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)和資料。