永久性浮桥工程现状介绍

        研究背景
        当现场的水深很大或水底非常柔软时,建造传统桥墩就不太合适。而此时浮桥就成为较好的选择,浮桥利用水的自然浮力浮于水面,既不需要传统桥墩也不需要良好地基。研究表明,对于2-5m宽,30-60m水深,柔软水底厚度达到30-60m的情况,适合建造浮桥,建造浮桥的成本据估计要为建造固定桥、隧道或地道成本的五分之三。
已建浮桥工程案例
      (1)Lacey V. Murrow纪念桥梁
        Lacey V. Murrow纪念桥梁(Lacey V. Murrow Memorial Bridge)建于1940年,长2,020米,向东跨越华盛顿湖,是跨域华盛顿湖的第一座桥梁。由于华盛顿湖的水深和淤泥湖底,湖中不能打桩建立塔基,使用了混凝土趸船,将趸船用锚链相连,利用重力沉到湖底,再在趸船上建立公路。
图1华盛顿湖三桥(左)和Lacey V. Murrow纪念桥梁(右)

      (2)Hood Canal 桥梁
        图2为Hood Canal 桥梁,于1961年建成,总长为2398m,浮式基础跨径为1988m,是位于盐湖城潮汐盆地上的世界上最长的浮桥和世界第三长的浮桥。
图2 Hood Canal桥梁
      (3)华盛顿湖二桥
        华盛顿湖二桥(The Second Lake Washington Bridge),1963年建成,长2310m,是世界上最长的浮桥。
图3 华盛顿湖二桥
      (4)The Admiral Clarey桥
        图4是The Admiral Clarey桥,该桥于1998年在夏威夷的Pearl港口建成。是一座浮式混凝土吊桥,总长1424m,桥宽13m。
图4 Admiral Clarey桥
       (5)Kelowna浮桥
         位于加拿大不列颠哥伦比亚Okanagan湖的Kelowna浮桥,建于1958年,2008年,后被在同样区域建立了William R. Bennett浮桥所替代。见图5所示。新桥的设计通过在桥的西侧提供一个带通航孔的、固定的、提升高度的结构,减小了桥的跨径。桥梁的中部由多个浮式趸船构成,其中过渡的桥跨结构由东边的岸边和西侧的提升结构提供支撑。
图5 William R. Bennett浮桥(右边) and Kelowna浮桥(左边)
      (6)Bergsøysund桥梁
        在挪威的Bergsøyfjord地区,Bergsøysund桥梁于1992年建成。是一座水平弯曲的桥梁,曲率半径为1300m,长度为845m。桥梁的上部结构为钢管桁架,底部为7个混凝土趸船组成的基础结构,如图6所示。这种曲线梁结构可以大大缓解水流和水波对浮桥倾侧运动的影响。在上部结构使用圆形构件具有很好受力的效果,这是因为当水流由圆弧外侧过来或方向相反时,它能起到拱肋的作用或作为一种类似有效的悬链索,而且其结构刚度也远高于相同横截面的桁架。

图6 Bergsøysund桥梁
      (7)Nordhordland桥梁
        图7为Nordhordland桥梁。由斜拉桥和混凝土趸船构成的浮桥组成。该桥于1994年在挪威的 Hordaland地区建成,总长为1614m,其中浮桥部分为1246m。该桥基本的设计基本与Bergsøysund桥梁类似,但是曲率半径为1700m,上部结构由钢箱梁和柔性板组成。通过柔性板连接浮动部分与端部桥墩。
图7Nordhordland桥梁
      (8)伊斯坦布尔加拉塔大桥
        图8是伊斯坦布尔加拉塔大桥,横跨金角湾,于1994年建成。大桥全长490米,主跨径为80m,是一座开启桥,中间可以打开让船只通过。

图8 加拉塔大桥
      (9)梦舞大桥
        图9是位于日本大阪的梦舞大桥(Yumemai Bridge),长度为410m,主跨为280m,这是940长的道路的一部分,于2001年竣工,世界上第一座转动开启式浮桥,连接大阪湾的Yumeshima和Maishima两个人工岛。这座桥的双拱位于两个大型钢浮箱上。
图9 梦舞大桥(Yumemai Bridge)
        参考文献:
        邹焕华. 浮桥的历史与现状[J]. 中外公路, 2004, 24(6): 71-73.
        Seif, Mohammad Saeed and Yoshiyuki Inoue. Dynamic analysis of floating bridges. Marine structures 11.1-2 .1998: 29-46.
        Gundegjerde, Simon. Initial Design and Analysis of a Floating Bridge Concept. Master thesis. NTNU, 2017.


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