南沙大橋（虎門二橋）

基本介紹

南沙大橋（Nansha Bridge），原稱虎門二橋，是中國廣東省境內一座連接廣州市南沙區與東莞市沙田鎮的跨海大橋，位于珠江獅子洋之上，為廣州－龍川高速公路的西端部分；是繼港珠澳大橋之后，珠江三角洲又一座世界級橋梁工程。

南沙大橋于2013年12月28日動工建設；于2018年11月20日完成合龍；于2019年4月2日建成通車。

南沙大橋西起廣州市東涌立交，上跨獅子洋入海口，東至東莞市沙田立交；大橋全長12.891千米；橋面為雙向八車道高速公路，設計速度100千米/小時；工程項目總投資額111.8億元。

2019年3月31日，廣東省交通運輸廳經有關管理部門同意，將原虎門二橋項目總體命名為“南沙大橋”（導航注意：包括廣東在內，全國有多座“南沙大橋”同名橋）。

2019年4月25日，南沙大橋二期工程（沙田立交至厚街段）以及海鷗島進出口收費站竣工運營；至此，南沙大橋與廣州市番禺區海鷗島、東莞市京港澳高速公路廣深段實現全立交進出互通，全橋路段投入使用。

建筑設計

設計理念

南沙大橋坭洲水道橋采用雙跨吊懸索橋，突出懸索橋的整體性；鋼箱梁覆蓋江面，橋型舒展，與周圍環境渾然一體；從生態島嶼海鷗島上看坭洲水道橋，雙跨吊懸索橋比單跨吊懸索橋更具觀賞性。大沙水道橋與坭洲水道橋同樣采用天圓地方塔，體現剛柔相濟、動靜相宜和陰陽平衡的建筑思想。兩座主橋輕盈飄逸、風格統一。 為節約用地，大橋海鷗島互通立交采用環型立交整體式螺旋匝道的設計方案，上下行需繞行三圈。高空俯瞰，海鷗島互通立交橋就像一個巨大的音符，與兩座超千米的跨江特大橋交相輝映。

設計特點

南沙大橋工程全線由七座引橋、三處互通立交橋和兩座超千米級特大跨通航懸索橋組成，全橋段大致呈東西方向布置。 大沙水道橋位于東涌鎮和海鷗島之間，為一座單跨簡支鋼箱梁懸索橋；坭洲水道橋位于海鷗島與沙田鎮之間，為一座雙塔非對稱式（東端無懸索結構）兩跨連續鋼箱梁懸索橋。為提升美觀，兩座主橋均采用框架式門形結構。塔柱頂端向橋梁中心傾斜，并且在下橫梁頂面以上塔柱斜率相同；塔柱斷面采用圓倒八邊形，根據結構受力特點分上、中、下采用不同壁厚，共設兩道或三道橫梁，橫梁斷面也采用圓倒八邊形。 引橋連續箱梁下部結構采用板式墩，墩身設凹槽成啞鈴型，以提升墩身景觀。

設計參數

南沙大橋全長12.891千米， 其中坭洲水道橋主跨1688米、西邊跨658米、東跨522米； 大沙水道求單跨1200米。 坭洲水道橋塔高260米， 大沙水道橋塔高193.1米。引橋每跨30米至62.5米，墩高10米至65米。坭洲水道橋共有兩根主纜，總重約30120噸； 每根主纜由252根通常長索和6根背索組成，每根索股包含127根直徑5毫米高強鍍鋅鋼絲，標準強度1960兆帕；該橋錨碇地連墻外徑90米，壁厚1.5米。大沙水道橋亦有兩根主纜，每根主纜長約2171.9米、重約7875.4噸；每根主纜有169根通長索股，每根索股包含127根直徑5.2毫米鋅鋁合金鍍層鋼絲，標準強度1770兆帕； 該橋錨碇地連墻外徑82米，壁厚1.5米。

技術標準

公路等級 高速公路

道路規模 雙向八車道，設中央分隔帶和緊急停車帶

橋面凈寬 橋面寬40.5米、橋梁寬49.7米

設計速度 100千米/小時

荷載標準 公路-Ⅰ級（汽車—超20級、掛車—120），10.5千牛/米

最大縱坡 2.3%

通行能力 10萬輛次（小型客車）/天

通航凈空

坭洲水道橋：凈高60米、凈寬1154米，大沙水道橋：凈高49米、凈寬1114米

通航等級 5至15萬噸級海輪（坭洲水道橋）、1000噸海輪（大沙水道橋）

防撞等級 10萬噸級船舶

防震等級 7度

防臺等級 34.9米/秒（16-17級臺風）

使用年限 100年

功能價值

運營情況

票制票價

2019年3月18日，根據廣東省人民政府關于南沙大橋車輛通行費收費標準有關問題批復內容，南沙大橋收費車型按中國國家統一標準進行分類：1至5類車收費系數分別為1、1.5、2、3、3.5，客車實行按次計費；東涌互通立交至海鷗島互通立交段收費標準為18元/標準車次，海鷗島互通立交至沙田互通立交段收費標準為24元/標準車次；貨車實行完全計重收費，東涌互通立交至海鷗島互通立交段基本費率為0.54元/噸千米，海鷗島互通立交至沙田互通立交段基本費率為0.77元/噸千米；該收費標準在南沙大橋正式通車后實施。

通行事項

南沙大橋在珠江西岸設東涌互通和海鷗島互通，在珠江東岸設沙田互通與厚街互通。海鷗島站所在海鷗島互通立交橋，位于大沙水道橋和坭洲水道橋的中間，坐落于番禺石樓鎮海鷗島沙南村內。

交通流量

2019年4月4日，即清明節假期前一天，南沙大橋車流量超過10萬輛次； 4月5日至7日（清明假期），南沙大橋日均車流量達到7.5至8萬輛次。

建設成果

技術難題

南沙大橋需要在珠江入海口上方同時建設兩座超千米級單跨的懸索橋，主塔高度相當于90層樓建筑；主橋下方是兩條船舶密集的航道；整個橋梁建筑規模創下中國國內橋梁多項記錄，工程生產施工復雜程度極高。

南沙大橋最大建設特點是采用“短線匹配法”工藝，將世界級工程搬上流水線，實現全橋節段箱梁的裝配化預制拼裝施工。大橋海鷗島段線形很復雜，中引橋部分需在250米范圍內將橋梁的橫坡從2%變化到-3%。對于20米寬箱梁而言，每1%的變化是20厘米的相對高差，即整座大橋設計線形是肉眼可見的一種空間扭曲狀，如一條游龍。這種曲線設計使拼裝成橋的每一塊節段箱梁都是不規則的，“短線匹配法”及其整個生產鏈技術整合可消除其中可能存在的誤差。

南沙大橋墩頂節段梁包含橫隔梁，如果整個箱梁構件采用一體式的方法預制，其重量將超過300噸，在陸地上用汽車吊進行墩頂梁的吊裝風險過高；建設方采用“空心式墩頂塊”方案，在工廠完成墩頂節段梁外殼預制，吊裝至墩頂后再澆筑外殼填充部分的混凝土。

南沙大橋坭洲水道橋位于珠江主航道，過往船只川流不息，附近船廠、碼頭眾多，距離上游50萬伏高壓電塔不足200米，施工環境復雜，且需要多種機械設備聯合作業，安全風險大。建設方采用“拖輪分段牽引，江中平駁對接，繩索一次轉換”方案完成先導索過江。全橋鋼鋪裝面積達13萬平方米，是世界上單體熱拌環氧瀝青鋪裝面積最大的工程，熱拌環氧瀝青鋪裝工藝及技術要求苛刻，包括“四大結構層、六道工序”，單層累積作業面積達78萬平方米，相當于110個足球場。

南沙東涌互通樞紐立交橋工程是南沙大橋全橋段的起點，需要8次跨越既有高速公路、6跨高壓油氣管線、5跨地鐵、地下有3條高壓油氣管線、1穿既有高速公路、1穿高速鐵路以及有11處萬伏以上高壓線，簡稱“86531111”工程。其中，東涌互通A匝道6-8#墩因上跨廣州地鐵4號線以及3條高壓油氣管線，該段鋼箱梁曲線半徑小、橋面縱坡和橫坡大，拼裝節段和到位階段梁段的前后高差達6.1米，落梁高度達1.6米。施工時既要保證地鐵線的正常運營，又要克服無法在高壓油氣管線上方吊裝施工的難題。

科研成果

截至2019年3月26日，南沙大橋工程累計申報QC小組12個、工法8個、專利10個。

南沙大橋管理團隊引入BIM項目管理模式，實現大跨徑懸索橋項目管理創新，率先探索特大橋梁工程BIM+應用技術，在特大型橋梁工程BIM+應用模式、標準、平臺等方面形成基于BIM的項目管理體系。該項成果已獲2017年度中國公路學會科學技術一等獎。大橋項目全面啟動中國國產盤條、主纜鋼絲研究開發制造并首次大規模實橋成功應用，突破了1960兆帕鋼絲和索股制造核心技術。

價值意義

待南沙大橋建成通車后，從廣州南沙到東莞行車距離可縮短10千米，從東莞到番禺行車時間可縮短30分鐘，有利于緩解現有虎門大橋超負荷的車流量；不僅將為廣州、深圳這兩大城市增添一條快速通道，推動區域交通閉環的加速，更將串聯起廣州南沙自貿片區、東莞濱海灣新區、深圳大空港新城等重大平臺，進一步推動區域間各類創新要素的加速順暢流動，構筑創新閉環；對于促進區域間人流、物流等經濟發展要素的快速流動，對于珠三角實現高質量發展、完善交通體系、打造國際一流灣區和世界級城市群意義深遠。（東莞陽光網 評）

建設沿革

前期規劃

2003年，廣東省交通廳啟動東莞厚街至番禺東涌高速公路預可行性研究，線路需架橋橫跨珠江獅子洋。

2007年，蓮花山大橋（今南沙大橋）工程項目業主公開招標工作展開。

2008年，廣東省政府、廣東省交通廳明確蓮花山大橋由廣東省交通集團有限公司負責投資建設和經營。

2009年，廣東省交通廳召開《虎門二橋工程可行性研究報告》評審會，將項目名稱定為“虎門二橋”；同年，虎門二橋工程啟動設計招標。

2013年6月，中國國家發展和改革委批復虎門二橋工程的立項申請；9月，中國交通運輸部批復虎門二橋項目初步設計方案。

建設過程

2013年12月28日，虎門二橋工程項目在廣州市南沙區東涌鎮舉行開工大會。

2014年4月30日，虎門二橋主橋工程項目合同簽約儀式在廣州市舉行，大橋全面進入施工階段。

2015年7月22日，虎門二橋大沙水道橋東塔承臺完成施工，大橋轉入塔身施工階段。

2016年10月9日，虎門二橋主橋、塔、錨基礎工程已完成，全面進入主塔和錨碇錨體施工階段。

2017年6月16日，虎門二橋全面轉入懸索橋纜索施工階段。

2018年1月9日，虎門二橋大沙水道橋完成合龍；5月25日，虎門二橋坭洲水道橋完成合龍；11月20日，虎門二橋最后一片節段箱梁完成架設，大橋主段全面貫通。

2019年3月14日，虎門二橋完成荷載試驗，3月26日，廣東省交通集團發布消息，虎門二橋項目計劃于2019年4月2日下午正式通車；4月2日，虎門二橋正式開通運營，全橋最終更名為“南沙大橋”； 4月25日，南沙大橋海鷗島收費站建成使用、沙田立交橋至厚街立交橋段建成通車，至此，南沙大橋全線開通運營，在東莞市境內成為廣深沿江高速公路與沈海高速公路（京港澳高速公路共線段、原廣深高速公路厚街段）的聯絡線。

活動及其他

橋位布局

南沙大橋位于中國廣東省珠江口獅子洋水域，西起珠江西岸廣州市南沙區東涌鎮，先后上跨大沙水道、番禺區海鷗島和坭洲水道，東至珠江東岸東莞市沙田鎮；北距上游黃埔大橋20千米、南距下游虎門大橋10千米。

線路對接

根據廣東省交通運輸廳最新文件，南沙大橋為廣龍高速公路（粵高速S6）的西端部分；線路西起珠江西岸東涌互通立交，接廣州繞城高速公路（國家高速G1508）南環東端和廣澳高速公路（國家高速G0425）南沙段；向東經海鷗島設互通立交銜接島上道路；向東至珠江東岸沙田互通立交，接廣深沿江高速公路（粵高速S3）東莞段；再向東至厚街互通立交接沈海高速公路（國家高速G15）與京港澳高速公路（國家高速G4）共線路段（原廣深高速公路厚街段），與粵東在建的河惠莞高速公路共同組成廣州至龍川高速公路。

設備設施

● 智能收費

海鷗島站包括3個廣場，共設置4條入口車道，5條出口車道，其中出口有2條自助收費車道。為優化運營管理體系，海鷗島站引入無感收費體系，設置全車型自助繳費終端，提供“全車輛交易”，即ETC車輛交易與非ETC車輛交易；支持“全車型交易”，即客車交易與貨車計重交易；支持“全支付交易”，即支持現金支付、電子掃碼支付以及ETC卡支付（粵通卡）等多種支付方式，實現各車道在無人值守的情況下也能完成計費收費服務。

● 照明設備

南沙大橋照明工程主要分橋梁道路照明和主橋景觀照明，全線共設643桿12米高單臂鋼桿路燈，燈桿布設間距25.6米（主橋鋼箱梁段）和30米（引橋段），兩側對稱布置。兩座懸索橋共設1540盞星光燈和1628盞投光燈，分別用于勾勒主橋輪廓和凸顯主塔及吊索的輪廓；同時，兩座懸索橋還設有26盞玫瑰燈，主要作用為向上發散簇狀光柱，構造蓮花般燈光場景。大橋全面應用LED燈具，在保證照明的前提下盡可能節省能耗。其中路燈為12小時照明，每天晚上6時至次日早上6時亮燈；景觀燈計劃在節假日時，每天亮燈4小時，每天晚上6時至10時亮燈。

考慮到高架橋凈空限制、路燈交叉干擾等影響行車安全因素，海鷗島互通立交的匝道上不設置路燈，取而代之的是鑲嵌在防護欄內的3888盞低位防護欄LED燈，景觀效果大氣美觀，且具有高強度的防撞功能。燈光

● 通信設備

南沙大橋依托5G網絡技術支持，實現保電作業數據實時回傳、保電現場情況實時查看、現場指揮實時溝通，從而實現應急中心值班人員對保電現場全程可視、數據可看，做出現場決策和指揮的功能。其中，大橋的5G無人機智能巡檢應用在中國國內為首次。通過5G網絡技術，至少壓縮4小時數據人工拷貝時間，極大提高大橋保電巡視工作效率。

● 環保設施

南沙大橋建設之初已考慮到橋上污染物的處理問題，為中國國內首座建設安裝電控排水系統的大橋。為避免危化、有毒物品等裝載車輛在橋上發生泄漏后污染珠江，大橋全程安裝有一套電控排水系統。橋上污染事故發生后，電控排水系統能及時把危化有毒物質排入處理管道，然后排流到橋下的處理池進行統一處理。南沙大橋還有減少光污染設計，盡量把對日常和景觀兩照明功能：日常照明從每天3點開始到第二天早上，預計每次耗電量在1500度以內；景觀照明雖沒有“小蠻腰”的絢麗色彩和千變姿態，但也會呈現出一道靚麗風景。

● 安全設施

南沙大橋上每個方向都設置有應急停車道，救援人員可以在幾分鐘之內到達事故現場救援。大橋兩側護欄處每隔80米處安裝有應急滅火器。南沙大橋主橋全線全覆蓋監控，每隔50米、共安裝有184臺戶外廣播系統，俗稱“大聲公”，可實現監控中心總部遠程語言指揮橋面現場人員；該廣播系統采用全天候設計，具有壽命長和良好的防雨性能。大橋主橋兩側每隔500米設有一部緊急電話分機，從而實現全方位、多種設備相結合的應急系統。