香港青马大桥 （1997年投入使用的悬索桥）

简介

香港青马大桥是全球最长的公路及铁路悬索吊桥，是连接大屿山香港国际机场和市区的主要桥梁。它采用双层设计，露天上层为三线双程分隔快速公路，有盖下层为港铁东涌线和机场快线。桥身长2200米，主跨长度1377米，距离海面62米。

1999年，包括青马大桥在内的香港“机场核心计划”被美国建筑界评为“20世纪十大建筑成就奖”之一。

建设历程

港英政府在1978年，研究连接大屿山与大陆荃湾可行方案；1982年，港英政府完成对青马大桥主体的详细设计，但在筹备招标时，因大濠岛北侧的机场计划暂时搁置，青马大桥修建工程延期。

1991年，港英政府就青马大桥工程建设一事对世界各大建筑商进行公开招标。1992年，《青马大桥工程建设》合同签订生效，青马大桥建设工程落实确定。

1992年5月开始兴建，1997年５月开放通车。它采用双层设计，露天上层为３线双程分隔快速公路，有盖下层为港铁东涌线和机场快线。桥身长2200米，主跨长度1377米，距离海面62米。

大桥简介

青马大桥(Tsing Ma Bridge)，是配合香港国际机场(赤蜡角机场)而建的十大核心工程之一。于1992年5月开始兴建，历时五年竣工，造价71.44亿港元。

香港青马大桥，是全球最长的行车铁路双用悬索式吊桥，亦是全球第八长以悬索吊桥形式建造的吊桥。它采用双层设计，露天上层为３线双程分隔快速公路，有盖下层为港铁东涌线和机场快线。桥身长2200米，大桥主跨长1377米，连引道全长为2160米。大桥属于香港8号干线青屿干线的一部份，跨越马湾海峡，将青衣和马湾连接起来。青马大桥自开放通车以来，已成为香港一条主要连接大屿山、香港国际机场及市区的干线公路。青马大桥亦属香港主要的建筑标志和旅游观光景点，所以吸引了世界各地的游客前来参观。不过，青马大桥只有车行道，不设人行道，因此游客无法步行于青马大桥观光，车速限制每小时80公里。

建桥设计

建桥背景

青马大桥（Tsing Ma Bridge），是配合香港国际机场（赤蜡角机场）而建的十大核心工程之一。

地理位置

青马大桥横跨青衣岛及马湾之间的马湾海峡。东起青衣岛，上跨马湾海峡，西至荃湾区马湾岛，汇接汲水门大桥后，组成青屿干线道路，途经铁路为香港机场快线。

建设困难

由于青马大桥主跨1377m，全长2160m，而香港位于北纬22度附近，每年有台风袭击，设计中推算的200年一遇3秒钟瞬间风速为83m/s，风力是影响桥梁荷载的重要因素。也要考虑腐蚀性大气的影响；同时还有海上和空中的通航净空要求，对轮船可能撞击的保护措施．以及进行深水施工的各种困难；因为香港政府要求连接新机场的铁路应具有较高的舒适性与便利性。因此，采用连续加劲梁，并在设计中计算各支点的容许最大转角时，规定竖横向的转动加速度不得超过0.03g与0.05g。加劲梁结构的全部性能均满足此设计要求。桥梁建成后，每个方向每隔3分钟就有一趟列车通过，其轮荷载的重复次数很高（与英国标准每年27x10'次吨相比为49x10°次吨），故必须注意桥梁的疲劳设计。

设计参数

青马大桥是香港青屿干线的主要部分，连接青衣岛和马湾岛，是当今世界上最长的一条能兼容铁路和行车路的悬索结构双层两用吊桥。大桥桥塔和主缆横跨马湾海峡，长22200米，主跨长1377 米 (333+1377+300)，但300m边跨侧主缆不设吊桥，实际上只有2跨加劲侧采用隧道式锚碇。钢筋混凝土桥塔高206m 。肯马大桥在马湾岛侧采用重力式锚碇，钢箱加劲物 ，高跨1/185，纵向桁架之间为空腹式桁架横梁，中部空间可容纳行车道及路轨。大桥上层桥面中部和下层桥面路轨两侧均设有通气空格，形成流线型带有通气空格的闭合箱型加劲梁。青马大桥的主缆本身由数以千计的钢线组成，其长160000 km ，可以环绕地球四次。其吊桥桥面由50组钢制组件组成，离海面高度62 米 ，足以让远洋轮船在海峡上通行无阻。上层桥面为公路6车道，下层桥面分为三车道。

青马大桥和汲水门桥由横跨马湾的高架道路连接，该道路长约500m。两座桥及高架道路的露天上层均提供6条行车线，有盖的下层桥（ Kap Shui Mun Bridge ）是斜拉式桥梁，由混凝土和钢筋建成，连接马湾小岛和大屿山，总长820米,主跨长430 米 ，离海面高度47米 ，桥塔高150米。在世界上同类型兼容铁路和行车路的桥梁中，汲水门桥也是最长的一条。

 主要技术标准

（1）双层主梁：上层六车道高速公路，下层全天候双单线车道及双轨铁路

（2）设计使用年限：120年

（3）设计交通速度：  公路100km/h，铁路：135km/h

（4）主梁宽度：41m

（5）荷载标准

         车辆荷载：HA+ 45单位HB (根据英国运输部标准BD37/88)

         铁路荷载：RL (根据英国标准BS5400 第二册)

         设计风速：85m/s阵风、50m/s平均时速

         船舶撞击荷载：220,000吨级海轮于时速8浬之撞击

         地震基本烈度：修订麦加利烈度表7级

（6） 通航净空：净高62m，净宽1000m

大桥上层行驶汽车，下层行驶火车。为确保在天气情况下均可开放使用，设计师将两条铁路路轨置于大桥不受风雨影响的下层，并在路轨两旁兴建密封的行车道（如下图）

建筑结构

香港青马大桥为公铁两用桥，主跨为1377米（333+1377+300），但300米边跨侧主缆不设吊杆，实际中只有2跨加劲桁。桥塔高有131米，在青衣岛侧采用隧道式锚碇，在马湾岛侧采用重力式的锚碇，为加劲桁梁高7,54米，高跨比是1/185，纵向桁架之间是空腹式桁架横梁，中部空间可容纳行车道与路轨。大桥上层桥面中部与下层桥面路轨两侧均设有通气空格，形成流线型带有通气空格闭合箱型加劲梁。青马大桥的桥塔高206公尺，采用的吊缆钢线总长度达160,000公里，单是结构用的钢材重量便高达50,000公吨。

设计特点

青马大桥设计为公铁两用双层钢悬索桥，上层为公路车道，下层为双线铁路及两条行车道，可做维修通道；若在强风或发生紧急事故时，下层两条车道可作交通改道之用。

建筑特色

1992年，青马大桥开始建造，仅以五年时间完成，称得上是同类建筑中花最短时间。它与连接马湾、大屿山的汲水门大桥一起，像两道彩虹，成为香港新的观光景点，它的壮观恢宏的气势完全超越了美国的金门大桥。

配套设施

电器系统

锚室内通风、除湿系统、排污及照明。

在锚室内设置自动控制通风、除湿系统（青衣侧8台、马湾侧6台），当室内湿度超过规定值时，自动将湿气抽出。为防止锚内钢丝、连接器等钢材产生锈蚀，在锚室内最低处设有水井，井内设置二台水泵，自动将污水等抽出室外。锚室内的照明采用双路控制，沿锚室内的楼梯布置。锚室内情况均由行政管理中心进行监视，但不能控制，里面的系统均为自动控制。

塔内电梯

青马桥的塔内维修电梯，因塔柱有1％坡度的内倾，施工电梯同样也有1％的倾斜坡度。吊索式电梯不便使用，故采用了和塔柱施工电梯同样原理的齿轮传动电梯，该种电梯速度在0.1~0.9m/ s ，青马桥要求0.6m/ s ，作为桥梁维修用电梯不需象高层楼房的电梯速度那么快。

避雷系统

青马桥的主塔避雷系统，在一个塔柱上共用4根普通钢筋连接，并焊接在鞍座上，连接上塔内钢筋就可。该桥塔柱施工时基础挖得很深，其基础钢筋约5~6m插入基石上再灌浆加固。该桥设计电阻要求（10Ω，现经实际测定达到1.1Ω。另一替代方案为，在塔柱外侧做4根安装铜片（3x25mm)，并且需接地6m，此4根铜片在塔顶外应连接在一起。经过方案比选认为后者费用较高、施工困难，因此采用了较为简单的前者。

供电系统

青马桥采用双路供电，由110KV变换为380KV/220V，并在青衣、马湾侧分别设一个变电站，供电范围：上层桥面，从跨中分开，一家一半；下层桥面，每7盏灯为一组；3盏由青衣侧供电，3盏由马湾侧供电，另一盏电源由 UPS 提供不间断电源。以确保在任何情况下都不会中断照明。照明系统的供电是先将交流电变为直流电，并贮入蓄电池，为维持其正常运转，采用空调机以调节温度。

安全系统

电讯、广播、信息告示板，交通摄像监控（高灵敏变焦、变角）、路面安全监视等都在行政管理中心集中控制，并根据路面、天气、能见度等情况通过广播、信息告示板以提醒驾驶人员。

青马大桥所有交通设施的门锁开启有三种方式：钥匙，密码和磁卡。主塔维修电梯及控制中心大门用钥匙、涉及财务安全的重要门户用磁卡开启，其他地方使用密码。按等级要用各种不同的门锁开启方式，提高了整个监控系统的安全可靠性。

紧急呼叫系统

平均每200米有一部紧急电话。

青马管制区的电子监控系统

在青衣一侧设立主监控中心。有电子显示屏，上有显示器42台，随时显示各区段发生的情况。有操纵台，分通信、监控、广播和指挥等系统，通过监控发现情况，可随时与管理局内部的各分监控点及外部的公安、消防、新闻等单位取得联系。其中的广播系统可随时将情况传送给广播电台和报刊等传播媒体，再由传媒系统及时传播给各路段的驾驶员。整个监控还包括环境监测系统，如风力、气温、气候，温度等也能随时掌握。指挥系统可实现灵活的指挥调度。

在大屿山一侧收费站，设有分控制中心，管理的范围只是整个管制区的一部分。但当总监控中心发生问题时，立即可代行总监控中心职能，相当于一个副中心。在管制区内的其它各监控段也设有监控器，可将情况随时送达控制中心，直接为管理服务。

运行情况

2021年1月28日21:00时，香港青马大桥限高放宽第一天，由深圳港驶出的20万吨级超大型集装箱船“MSC VIVIANA”顺利经烂角咀夜航出口。该轮船长399.98米，吃水15.4米，最大高度73.47米，放倒桅杆后的高度亦达到69.15米，净空高度最少达到53.75米，是从深圳港西部港区夜航出口航经青马大桥的首艘20万吨级超大型集装箱船。

香港青马大桥自1997年启用以来，其通航高度一直限定为53米，部分15万吨级以及20万吨级的超大型集装箱船由于受通航高度限制而无法经青马大桥直接进出深圳西部港区，只能绕行更远距离从珠江口经铜鼓航道进出。这不仅增加了船舶的船期与营运成本，也一定程度上阻碍了深圳港西部港区的发展。在各方共同努力下，香港特区政府日前宣布，自2021年1月28日起，青马大桥通航高度由海面起计53米放宽至57米。净空高度低于54.6米的船舶可随时进出该桥区域，净空高度介于54.6米至57米的船舶，可于该桥的可移动桥底吊机架靠泊在青衣桥塔和马湾桥塔时，进出该桥区域，香港路政署在网上每2个星期公布1次该净空高度船舶的可通航时段。此举将有利于深港两地港航业发展，大大节省船期，降低船东成本，提升码头的竞争力。

大桥景区

青马大桥是香港的一个重要地标和景点，所以吸引了世界各地的游客参观。为服务游客，政府在青衣西北部设立青屿干线访客中心及观景台。访客中心设有大桥模型、相片和互动游戏，从螺旋式的小路绕圆柱形的观景台而上，游人便可以较近距离或高角度，可远眺青马大桥、汲水门大桥及汀九桥，设有行人天桥连接访客中心与停车场。

观景介绍

欣赏雄伟的青马大桥的最佳观景点在肯衣岛西北端的“青屿干线访客中心”及一旁的观景台。在登上观景台的步道旁，耸立着最能象征大桥精神的两座纪念物——迥绕缆绳用高塔及主缆截取下来的断面。千万别小看这两座纪念物，当年为了架起支撑桥面的主缆，就靠这矗立于两岸的高塔，一圈又一圈地、像绕绳圈般地组成直径1.1公尺，长16，000公里的巨大缆绳，所使用的细缆长度，足足可以绕地球四周。

荣誉成就

由于香港经常遭到台风侵扰，因此青马大桥具有极佳的抗风性能。上层桥面中部与下层桥面路轨两侧均设有通气空格，能够在强风来袭时保证车辆安全通行。青马大桥作为“香港机场核心计划”的一部分，于1999年荣获美国建筑界“二十世纪十大建筑成就奖”。

2004年5月21日，在长沙召开的第十六届全国桥梁学术会议上，香港青马大桥荣获首届“中国十佳桥梁”殊荣。