天津海河开启桥

天津海河开启桥横跨海河下游、连接天津于家堡金融区和响螺湾商务区，该桥是目前世界上最大的立转式开启桥之一，也是亚洲同类桥梁中规模最大的。

建设历程

定义

什么是开启桥？中国大百科全书对现代开启桥的定义是：桥跨结构可以移动或转动的桥梁。为什么是开启桥？江河水面有船舶航行而固定式桥梁不能建造在通航净空之上时，开启桥是最好的选择。为了减轻开启结构的重量，开启桥大多采用钢结构。常用的开启桥有立转桥、升降桥、平转桥三种。

介绍

海河之上从来都不乏桥梁浩浩汤汤的海河水日夜不息地扑入渤海湾的怀抱，两岸生灵为之哺育，两岸交通却也因之而阻隔，为生计，为经济，各形各样的桥梁被人们架设起来。众所周知，海河有史而来就担负着航业运输的艰巨任务，进入20世纪后，为方便船只通行，河面上大部分的桥梁都设计成了可开启式，现代意义的开启桥开始一架架地呈现在世人的视野，如万国桥、金汤桥、大红桥、金华桥等都颇富盛名，它们犹如飞跨海河两岸的一道道虹彩，构成了天津独特而靓丽的风景线。无论是在数量上，还是形式上，天津的开启桥均堪称全国之最，有人赞誉天津为“开启桥的博览馆”。而建成后的响螺湾开启桥将会是呈送给这所博物馆的一件精品、珍品。

响螺湾海河开启桥为连接于家堡和响螺湾的重要纽带，也是继海门大桥、海河大桥后，连接滨海新区海河两岸的第三座桥梁。

据了解，由中国铁建十四局三公司承建的响螺湾海河开启桥，集机电液一体，高度智能化，亚洲跨度最大、安装精度最高的新型桥梁。这为中国乃至世界建设同类桥梁积累了宝贵经验。

响螺湾海河开启桥全长868.8米，为双向4车道,其中主桥为开启桥，结构设计为立转式钢结构悬臂梁，其中值得一提的是，这种设计大大提高了开启速度，其每完成一次开启闭合都仅需 3分多钟，如此快速的“反应”对于缓解海门大桥“提桥”所造成的车流拥塞，将“立竿见影”。该桥主跨76米，净跨为68米，为亚洲同类最大跨度开启桥，桥梁转动半径为38米、桥梁开启最大角度85度，桥下通航净宽度68米，在不开启状态下其净空大于 7米，开启时净空超过27米，是目前国内开启跨度最大的开启桥。这是一个浩大的重量级工程，从它的一些重要工程数据上便可窥之一二。全桥需要钻孔灌注桩基础总计 226根、墩台总计27个，钢筋砼箱梁总计 122片，混凝土总量44457.45立方，钢筋4576.9吨，钢绞线278.04吨，钢箱梁重1638吨，球墨铸铁配重1730吨。该桥造价约为2.5亿元。

响螺湾开启桥两侧桥墩内将安装电器设备、液压设备及机械设备，在纵向桥面以下布置旋转塔室、悬臂梁、均衡重三部分构造，由这些构造完成桥的开启功能，其为整个工程的重点部位，也是工程的关键点和亮点。开启桥由电气系统控制的液压机械完成，桥梁开启时由桥中间向两侧立转开启，桥的开启就像是古代拉起护城河上的吊桥，但它是相对的两架，其转动半径为38米，梁端转动角度达到85度。开启后，海河河面上便打开一个近70米宽的宽阔通道，过往船舶的高度不会受到任何限制便可顺畅通行。如此“规格”的开启桥在国内尚属首例，其主跨76米的立转式钢结构悬臂的“长处”也可让其称雄世界桥梁领域。

高难度

因为各种客观因素的影响，决定了响螺湾开启桥工程的施工处处充满了高难度，这也正体现和反映了它的高技术含量。

响螺湾开启桥跨越海河连接两岸，主墩和部分引桥的桥墩都在水中，其主跨桥横跨海河主航道，这就要求在对主墩施工时要力争少占水域，并确保河道畅通；开启桥的主墩处河水深达15米左右，水位不稳定，且极易受到潮汐、洪水等自然因素的影响，桥位处地质复杂，有淤泥及细砂层，对桩基施工、承台和墩身施工都是极大的考验；开启桥桥墩为深水、大体积混凝土施工，浇注混凝土6000余方，且本桥所处的海河水具有强腐蚀性，而主墩腔室周长为116米的薄壁环形封闭结构，壁厚为2米，墩腔内部安装机械、液压、电控等设备，要求混凝土墙壁不能出现任何裂缝，一旦出现，渗水将直接影响设备的正常工作和寿命。因此，项目部联合高等院校进行了“海河开启桥高性能混凝土成套技术研究”的技术攻关，相继攻克了砼配合比、砼防腐、砼防冻、砼抗震、砼抗渗等5项技术难题。

由于桥主跨钢箱梁跨度大、重量大，整体桥梁的吊运、拼装、焊接便遇到了不小的难度，对钢箱梁受力和线形等也都提出了极高的要求。施工单位将对根部16米梁段拟采用桥面拼装、顶推到位的方案施工，对悬臂端34米梁段采用岸边拼装、浮运到位、水上对接的方案施工，以保证桥梁各部位的安装到位，保证开启桥的正常开启运行。

高精度

机械设备安装与桥梁建筑结合要求的精密度极高。同一主墩两轴承座的相对高差不超过0.5毫米；两半轴同轴度误差不超过0.3毫米；四道销齿轨半径误差不超过0.1毫米。施工中使用了世界上最精密、反映速度最快的全自动全站仪，即徕卡TC2003测量机器人监控、徕卡TPS1201测量、测量准确率为0.05毫米的高度靶标尺互相结合控制精度。

技术先进

海河开启桥为“时起时卧”的动感桥梁，经常处于变形、位移、振动的“状态”之中，这要求钢桥面铺装材料具有极高的粘结力、抗剪切力、自身重量轻的特点，施工难度大，国内无经验借鉴。为此，项目部联合高等学院进行技术攻关。最终选用陶粒环氧沥青混凝土铺装、厚度为3厘米，属国内首创，世界罕见，为今后同类桥梁施工开创先河。

海河开启桥与同类桥梁相比具有节能、环保、运行平稳、开启速度快等显著特点。

本桥由于液压泵的主电机安装了先进的软启动器，比直接启动降低了5倍的电流。开启桥占地少，机电液全“装”在主墩空腔内，有利于环境的保护。本桥采用了对中定位锁紧结构与尾销定位结构，在开启桥闭合时，就如同锁门一样，把两块钢臂梁紧紧地“连”在一起，形成一个钢性整体；开启桥关闭后的液压马达自动锁死、钢箱梁尾端安装的液压缓冲器等各种措施都确保了桥梁的安全性。

海河开启桥让中国铁建的建设者经受了考验，吃尽了苦头，更尝到了胜利后的喜悦。他们在无国内经验借鉴的情况下，先后召开了52场专家技术论证会，联合了多所高等院校，聘请了国外知名专家开展了轴承座安装、销齿轨安装、自密实砼、环氧沥青砼配比试验研究等18项施工难题的技术攻关。

海河开启桥的智能控制是将PLC的逻辑控制、过程控制、运动控制很好地集于一体，他的主要功能体现顺序控制上，也就是使液压系统按照一定的顺序进行“有条不紊”地工作。

目前世界为数不多的双叶立转式开启桥采用的测风系统为开环，仅仅可以从桥梁正面(或背面)两个方向检测风速，而海河开启桥检测风速则采用比较先进的闭环系统，可以从360度方向、全方位自动检测风力，通过风力传感器将信号传给“中枢系统”——PLC，从而决定自动开启还是自动锁定。

为了保证“双叶悬臂梁”开启关闭同步进行，两个操作室之间采用了工业以太网，通过水下光缆进行“联络”，确保东西钢箱梁运动同步。

强强联合

响螺湾海河开启桥由天津市市政工程设计研究院设计，由中国铁建十四局三公司承建，天津工程机械研究院精研公司参与设计和建造（机械、电气和液压系统）。

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