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俄罗斯已建成的世界最大跨径斜拉桥海参威跨海大桥

发布于：2025-04-01 11:31:01 来自：道路桥梁/桥梁工程

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来源：桥见山川、上海市土木工程学会

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【导读】俄罗斯远东符拉迪沃斯托克市建成的世界跨径最大的斜拉桥- 海参威跨海大桥 ， 2012年8月1日正式开通。大桥1104m的跨径使它成为全球斜拉桥之最。这座大桥横跨东博斯鲁斯海峡，连接俄罗斯岛与符拉迪沃斯托克，后者是俄罗斯每年举行亚太经济合作组织峰会的地方。

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项目概况

俄罗斯政府期望将符拉迪沃斯托克这座港口城市发展成“俄罗斯的旧金山”，为迎接亚太经合组织（APEC）2012 年峰会，在符拉迪沃斯托克进行一系列建设工程，包括金角湾大桥（Zolotoy Rog Bridge）和海参威跨海大桥（Russky Island Bridge，Русский мост）两座斜拉桥。

海参威跨海大桥跨越东博斯普鲁斯海峡，连接金角湾地区纳西莫夫半岛和俄罗斯岛，建设资金投入达339亿卢布（约11亿美元），避免了因轮渡冬季停航造成交通中断。

海参威跨海大桥地理位置

海参威跨海大桥全桥总长3150m，其中主桥1885m，主跨1104m，超过我国主跨1088m的苏通长江大桥，成为世界上最大跨径斜拉桥。桥面宽度29.5m，车行道宽度23.8m，双向四车道。主桥为双塔双索面对称式斜拉桥，桥位处海峡最窄宽1460m，其中陆侧填海堤150m左右、在其前端设置桥塔；岛侧先在离岸240m左右的钢围堰内修建基础、待桩基完工后、填海堤与岛岸相连、将水面压缩至1104m。航道水深50m，通航水位桥下净空70m，最大通航排水量60000t，大桥技术标准按可抵抗38m/s大风、8级地震荷载及排水量66000t船舶撞击作用取用。

海参威跨海大桥总体布置

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主桥设计方案

2.1 结构体系

海参威跨海大桥的结构体系

海参威跨海大桥主桥为双塔双索面对称式斜拉桥，采用设置纵向阻尼器的全漂浮体系，跨径布置为（60+72+3×84+1104+3×84+72+60）m；索塔采用高320.9m“A”形钢筋混凝土结构；主跨加劲梁采用正交异性板钢箱梁结构，边跨采用5 跨预应力混凝土连续梁；斜拉索为扇形双索面，共计168根，最短长度为135.771m，最长579.83m。

2.2 索塔

斜拉桥索塔为“A”形钢筋混凝土结构，塔高320.9m，塔柱采用变截面单室箱型截面形式，尺寸由底部13.0m×7.9m 缩小为塔顶7.0m×7.1m，壁厚从2.0m 缩小至0.7m，塔柱倾斜度在标高187.58m 处发生变化，由5°变为2°。

索塔共设置三道横梁，包括两道预应力混凝土横梁及位于主梁下的钢桁架横梁，混凝土横梁采用尺寸8.4m×9.7m的箱型截面，第二道横梁（顶面标高187.58m）。索塔分72 节段施工，标准节段4.5m，索塔顶部采用钢筋混凝土结构连接，以提供结构刚度，并用80cm厚的混凝土“盖”封闭塔柱，顶部第72节段采用垂直高度4.15m的四棱锥结构封顶。

每个索塔混凝土总用量约20250m3，钢用量约3000t。采用60MPa 高强混凝土，可在2-3 天后到达进行下一周期的强度，将5 天的工作周期缩短为1 天；索塔纵筋采用直径32mm的螺纹钢筋。

索塔构造及施工示意

第二道横梁处示意

2.3 主梁

主桥主跨采用正交异性板钢箱梁结构，梁长1248m；边跨采用5 跨预应力混凝土连续梁，梁长2×316m；主跨钢箱梁与边跨混凝土梁外形尺寸一致。钢箱梁总重量达23000t。边跨预应力混凝土梁采用后张拉预应力，待混凝土达到一定强度后，施加300-370t的张拉力通过预留管道张拉预应力筋。全桥设置两个伸缩装置，安装于过渡墩上方主桥与引桥连接处，每个伸缩装置长度约2.7m、重量约100t。

钢箱梁断面示意

设置降噪板的模数式伸缩装置

钢箱梁与混凝土梁结合段位于M5与M6、M7与M8之间，过渡节段长6m，通过设置抗剪连接件与混凝土梁连接，通过承压板和高强螺栓与钢箱梁连接。过渡节段预留通道与预应力筋管道对接，待混凝土强度达到40MPa，预应力筋将通过管道锚固于过渡节段，实现钢箱梁与混凝土梁的结合。

钢箱梁侧

钢-混结合段构造示意

预应力筋锚固系统

钢-混结合段构造示意

2.4 斜拉索

大桥采用密索体系，斜拉索共计168根，总长54.3km，最短长度135.771m，最长为579.83m，拉索系统总重3720t，采用平行钢绞线、双层聚乙烯护套、液压阻尼器。

拉索采用13~85 股的平行钢绞线，钢绞线的总长度达2863km。每根钢绞线由7 根直径5mm 的高强镀锌钢丝构成，内涂防腐石蜡，外包黑色高密度聚乙烯皮，钢丝抗拉强度为1860MPa，2×106 应力循环下疲劳强度为300MPa。

斜拉索采用双层高密度聚乙烯护套，外层较薄涂装俄罗斯国旗的白、蓝、红三色提供美学功能，内层黑色高密度聚乙烯为拉索提供保护功能及机械强度；拉索外表面缠绕螺旋线，可抑制拉索风雨振，降低阻力系数（CD=0.6），减少索塔、加劲梁、基础等结构的材料成本。

为降低振动对桥梁的影响，需保证第1~7 根拉索对数衰减率达到4%、第8~21 根拉索达到6%，并应保证其索面外减振效果达到70%以上。因此，主桥配备两种液压阻尼器：第1~7 根拉索安装内置锚管的液压阻尼器；第8~21 根拉索安装外置液压阻尼器。

大桥对拉索锚固系统进行改进，设置特殊装置以减小钢绞线在锚固区的弯曲应力、保证锚固系统的密封性。该装置就是在转向装置的端部设置扩大孔、避免增大钢绞线与管壁的摩擦，此锚固系统满足CIP、Fib 和PTI 规定的疲劳性能和密封性能要求。此系统为唯一通过CIP气密性试验（为期6周，试件长度取2m，环境温度取+20℃至+70℃，验证试件的轴力和径向力作用）的斜拉索锚固系统。

梁端液压阻尼器

2.5 辅助墩、过渡墩

大桥主桥桥墩从陆侧起编号，斜拉桥边孔过渡墩M1，辅助墩M2～M5，索塔M6，跨海至岛侧索塔M7，边孔辅助墩M8～M11，边墩M12。海参威跨海大桥辅助墩采用钢筋混凝土结构，墩高9m~30m，墩柱断面为5m×5m的矩形。纳西莫夫半岛的M1墩和罗斯基岛的M12墩是最重、最复杂的结构，墩高35m，承受着斜拉索、跨度加劲梁的水平荷载，采用自密实的B35级抗硫酸盐硅酸盐水泥混凝土来架设，可保护基础免受海水侵蚀，防止钢筋腐蚀。

施工中的海参威跨海大桥

M7 索塔基础

2.6 基础

海参威跨海大桥基础设计考虑了300多种荷载组合，包括承台、桥面、各种桥上设施的恒载和行驶在桥上的汽车的荷载。索塔传到承台的垂直荷载约220000t，计算考虑了各种荷载组合，如地震、风载、66000t级船舶的船撞力。索塔采用群桩基础，皆由120根直径2m 外包钢护筒的钻孔灌注桩构成，钢护筒直径为2.08m，每个索塔基础混凝土用量约20000m3，钢材约30000t。纳西莫夫半岛侧的M6索塔基础桩长为62m~77m（总长度约7650m），罗斯基岛侧M7索塔基础桩长46m，索塔基础承台面积3200m2、高13m、钢筋用量约2800t。

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主桥施工方案

3.1 索塔

海参威跨海大桥索塔陆侧填海堤150m左右，在其前端设置桥塔；岛侧于深50m的海峡前端施工，在离海岸240m左右筑岛设钢围堰，待桩基础施工完成后，再继续填海与岛岸相连，筑岛共搬运了约150万m3的土石，将1460m的水面宽度缩短到了1104m，且可保护索塔不受海水冲刷及渔船、货轮的撞击。

索塔施工现场

索塔施工分72节段，标准节段高4.5m，采用爬模法施工，为了增加主塔刚度及稳定性，塔间分别设置钢结构横向连接系。主塔采用超大型的自爬式液压爬模，高19m，为全封闭结构，具有较大承载能力（垂直为150kN、水平为100kN），可抵御风、雨、雪，具有保温功能，保障施工人员安全。为了保证钢筋笼安装精度，专门开发SVSIU程序应用于索塔施工。

3.2 主梁

边跨施工采用支架现浇施工工艺，桥墩间支架为钢桁架。大桥冬季施工时温度最低可达-36℃、海面风速较大给施工环境带来了极大影响，浇筑混凝土梁时将搭建简易保温棚以保证施工环境温度，棚内供暖设施配备电暖器，可根据外部气温调节内部温度。

混凝土梁施工现场

保温棚内施工现场

主跨施工采用桥面吊机悬臂拼装的施工工艺，利用大型驳船交付预制钢箱梁（陆上部分采用特种车辆交付），吊装后采用螺栓锚固与焊接对主梁进行拼装。钢箱梁拼装过程近塔交付节段为12m的标准节段，远塔交付节段为由两个标准节段预拼装的24m的梁段。

3.3 基础

索塔桩基础钢护筒采用海上运输的方式，施工场地区域水深14-20m，下放钢围堰到位后，利用水面船吊将钢护筒吊装到位，后吊装钢筋笼，利用车载式或固定式混凝土泵浇筑混凝土。

承台台身钢筋笼内安装了应变计，用于监控该基础底座的应力状态。施工地处-30℃的环境下，混凝土由于水化作用会产生内外温差及梯度温度应力效应，大体积混凝土结构开裂几率较高，传统的温控措施无法满足该工程需要。所以，在浇筑混凝土后，采用“电加热丝编网”和“保温毯”等措施对承台大体积混凝土进行养护，控制混凝土内外温差。

桩基施工现场

承台施工现场

3.4 工程完工

2012年4月11日至12日晚上，施工三年半的斜拉桥吊装最后的钢箱梁接单。斜拉桥的合拢标志着罗斯基岛与城市的大陆部分正式连接起来。2012年4月13日，弗拉基米尔·普京（Vladimir Putin）举行新闻发布会，祝贺大桥即将完成施工工作，赞扬了大桥建设的高质量。在发布会上，他说：“坦白说，我已经迫不及待地要沿着桥开车。”发出最后的命令后，大桥施工团队在电视摄像机前完成了最后的钢箱梁节段焊接。

2012年6月，俄罗斯总理梅德韦杰夫主持了大桥开通仪式，并希望这座大桥成为符拉迪沃斯托克的标志。2014年8月，正式通车。