虎门大桥

虎门大桥（Humen Bridge）是中国广东省境内一座连接广州市南沙区与东莞市虎门镇的跨海大桥，位于珠江狮子洋之上， 为珠江三角洲地区环线高速公路南部联络线（原莞佛高速公路）的组成部分。虎门大桥于1992年10月28日动工建设；于1997年6月9日建成通车；于1999年4月20日通过竣工验收。虎门大桥东起东莞市太平立交，上跨狮子洋入海口，西至广州市南沙立交；线路全长15.76千米，主桥全长4.6千米；桥面为双向六车道高速公路，设计速度120千米/小时；工程项目总投资额30.2亿元人民币。

中文名

虎门大桥

外文名

Humen Bridge

始建时间

1992年10月28日

投用时间

1997年6月9日

所属地区

中国广东省广州市、东莞市

类    型

悬索桥、特大桥、公路桥

长    度

15.76千米

宽    度

35.6米

车道规模

双向六车道

设计速度

120千米/小时

途经线路

珠江三角洲地区环线高速公路南部联络线

管理机构

广东虎门大桥有限公司

建设历程

1981年6月，广东省公路建设公司与香港合和中国发展有限公司共同签署合建虎门大桥高速公路意向书。1991年5月，虎门汽车渡口竣工运营，很快就出现因运力不足问题，广东省政府随即推进虎门大桥项目。1992年春季，广东省委、省政府决定把虎门大桥工程项目从广深珠高速公路的项目合作合同中分离出来，由省交通厅组织实施，采用中外合作集资修建，以独立核算、自负盈亏的方式，筹建一个新的项目公司进行建设和管理； 同年5月27日，虎门大桥举行开工奠基仪式；同年10月28日，虎门大桥动工建设。1992年夏季至1994年春季，广东省交通厅聘请以李国豪、曾威为首的22名中国国内桥梁专家共同组成虎门大桥技术顾问委员会，对重大的设计施工方案决策进行咨询。1995年3月28日，虎门大桥举行先导索过江暨上部构造开工仪式，大桥的“六大件”工程完工。1997年5月1日，虎门大桥试通车； 同年6月9日，虎门大桥开通运营。1999年4月20日，虎门大桥通过中华人民共和国交通运输部竣工验收。

桥梁位置

虎门大桥位于中国广东省广州市南沙区南沙街道与东莞市虎门镇之间，主桥横跨珠江狮子洋水域，北距上游虎门二桥约10千米、南距下游深中通道约30千米；大桥东起珠江东岸东莞市虎门镇威远山，向西依次经过大石吓山谷、珠江干流上的虎门水道、上横档岛和蒲州水道，止于珠江西岸广州市南沙街道南北台；向西经深湾水库后延伸至飞沙角山。截至2018年12月，虎门大桥全路段为珠江三角洲地区环线高速公路（国家高速G94₁₁）南部地区联络线（原莞佛高速公路）的主体部分。 虎门大桥线路起于东莞市太平立交，接京港澳高速公路兼沈海高速公路（原广深高速公路）东莞段；沿途向西下穿广深沿江高速公路东莞段，止于广州市南沙立交；通过大涌桥西延至广州市坦尾立交，接广澳高速公路广州段。

建筑设计

建筑结构

• 整体布局

虎门大桥是一座集多处桥隧为一体的群体工程，全路段共有23座大小桥梁（包含3座特大桥）、三座隧道、两座大型互通立交桥和一座大型收费站。 其中，大桥从东向西的主体建筑依次为太平立交桥、白花山双隧道、南面山隧道、威远立交桥、东引桥、主航道桥、中引桥、辅航道桥和西引桥； 大涌桥（深湾高架桥）和坦尾立交桥为虎门大桥西延线工程；全线各立交桥段经由匝道与其它公路衔接； 全桥主路段呈正东正西方向布置。

• 设计理念

虎门大桥造型体现“长虹卧波”、“牵手两岸”的意象构思， 与威远炮台遥相呼应，为东莞市地标建筑以及旅游景点。

• 构造特点

虎门大桥太平高架桥、 大石吓高架桥、 威远高架桥、 深湾高架桥、东引桥、中引桥以及西引桥均为连续刚构梁式桥； 主航道桥为单跨双铰简支钢箱梁悬索桥，由东西索塔、东西锚碇、主缆、吊索和加劲梁等五大结构部分组成。1、悬索桥上部工程虎门大桥主缆采用预制平行索股制作和架设，每束索股由多个平行镀锌高强钢丝排列成正六边形组成。主缆与加劲梁之间采用平行竖直吊索相联系，每个吊点由四根钢丝绳组成。吊索与主缆之间的连接方式为背骑式，配以马鞍形索架。为减少铸件重量，大桥采用铸焊组合形式的索鞍。吊索两端为锌铜合金热铸锚，通过钢加劲梁风嘴锚于箱内。加劲梁采用扁平闭口流线型钢箱梁截面，使用全焊结构；加劲梁端于索塔下系梁设竖向支座以及水平抗风支座。桥面东西索塔处设两道伸缩缝，允许在竖直及水平方向有较大转角。 虎门大桥悬索桥主缆系统 、箱梁、鞍座和吊杆均采用经重涂装防腐处理的钢结构。2、悬索桥下部工程虎门大桥东西索塔为门式框架结构，由两侧塔柱及其之间的三道系梁组成；两侧塔柱为钢筋混凝土空心薄壁箱型结构，三道系梁均为钢筋混凝土空心箱型截面，预应力束布置在腹板内并穿过塔柱锚于塔壁外侧；受不同地质条件影响，东西索塔分别采用群桩基础和分离式扩大基础。 虎门大桥东西锚碇均为重力式，由散索鞍墩、后锚块、锚室组成；主缆通过锚梁、锚杆牢固地锚固在锚碇上，主缆拉力由锚碇钢框架传递至混凝土锚体。3、辅航道桥主工程虎门大桥辅航道桥为三跨预应力混凝土箱型梁连续刚构，下部结构采用双柱空心薄壁墩，上部构造设计特点包括：上下行分离为独立的单桥，两个单桥在墩顶处用体外4道横向贯通的横隔板联为整体，两个主墩承台由系梁联为整体；横向采用单箱单室横断面，配置三向预应力；通过尽量压缩梁高、采用C55箱梁混凝土等方式减轻结构重量。4、陆地桥隧主工程虎门大石吓高架桥为一座曲直线结合的大桥，上部构造均采用统一梁长的预应力混凝土预制T梁，横桥向由左右两座分离式桥组成，采用薄壁Y型桥墩和重力式U型桥台。 虎门大桥威远高架桥针对跨越V型深沟设计，由左右两座分离式桥组成，采用U型桥台和薄壁Y型桥墩。 虎门大桥白花山隧道为双洞双线隧道，南面山隧道为单洞单线隧道，隧道因受地形条件和自身结构影响而采用分离式路基通过山体；隧道洞门根据“早进洞、晚出洞”原则，减少洞口边、仰坡的开挖，保证山体稳定；为解决车辆高速进出隧道过程中产生的“黑洞、白洞”效应，隧道洞门结构形式设计简单，与地形协调，通过对洞口周围的绿化降低洞外环境亮度，提高行车安全。

设计参数

虎门大桥线路全长15.76千米，其中主路段总长4.6千米，引道段总长11.16千米；大桥各主要部分具体数据如下。

• 主桥部分

虎门大桥主桥由东西引桥、主航道桥、中引桥和辅航道桥共同组成，全长3.618千米。其中，东引桥有3跨、每跨70米；主航道桥单跨888米；中引桥有14跨、每跨50米；辅航道桥两侧跨径均为150米，中间跨径270米；西引桥东段有16跨、每跨50米，西段有15跨、每跨30米。虎门大桥悬索桥由威远高架桥的一部分、东引桥全段、主航道桥全段和中引桥的一部分共同组成。虎门大桥主缆主跨径888米、东边跨径302米、西边跨径348.5米，主缆矢跨比1:10.5；主缆直径687.2毫米（孔隙率20%）、678.7毫米（孔隙率18%），主缆中心距33米； 每根主缆由110束索股组成，每束索股含127根直径5.2毫米钢丝，一般标准索股重34.8吨。 大桥吊索直径52毫米、间距12米，边吊索距塔中心18米。大桥加劲梁箱梁宽35.6米，桥轴中心处梁高3.012米，桥面铺设6厘米厚沥青混凝土；两桥塔处伸缩缝最大伸缩量为1.5米。虎门大桥东西索塔的每个塔桩底分别由16根直径为2米、12根直径为2米的钻孔灌注桩组成；东西索塔从基顶面算起高147.55米、从桥面算起高89.66米；塔柱顶平面为边长5.6米正方形、底平面尺寸为5.6米×8.5米；塔柱壁厚以上、中、下系梁为界分别为0.6米、0.75米和0.95米；东西锚碇承受主缆拉力分别为2×172600千牛、2×174400千牛。虎门大桥悬索桥工程累计使用加劲梁钢材11590吨，主缆钢丝7800吨，吊索钢丝绳215吨，鞍体及索夹750吨，锚碇钢框架1890吨，预应力钢绞线125吨，普通钢筋4930吨，混凝土143670立方米。

• 引道部分

1、太平大桥太平大桥中引桥是虎门大桥东端部分，为预应力砼连续刚构桥，分左右两幅，跨径布置为（39+72+39）米；箱梁顶宽15.75米、底宽8米，支点处梁高3.8米，跨中梁高2米。桥梁设计荷载等级为汽车-超20级、挂车-120，设计车速120千米/小时；单幅桥面宽15.7米，桥面纵坡+1.15%；抗震烈度为6度。2、大石吓高架桥大石吓高架桥位于威远岛南面村西侧，跨大石吓山谷后紧接威远高架桥与虎门大桥主桥咫尺相连；大桥全长700米，共有22跨分二联，单向桥面宽15.75；大桥墩基础由承台6根直径为1.2米的双排桩组成；第一联结构桥墩高13至28.5米、墩宽1.2米，第二联结构桥墩高21.5至41.5米、墩宽1.5米。3、威远高架桥虎门大桥威远高架桥全长311.24米，桥宽31米，上构采用10孔30米的预应力混凝土T型梁；共有9座桥墩，墩高最低7米、最高46.6米。大桥设计载荷等级为汽车-超20级、挂车-120，抗震烈度为6度。4、白花山、南面山隧道虎门大桥白花山1、2号隧道和南面山隧道总长1065米， 其中白花山右线隧道长390米，白花山左线隧道和南面山左线隧道长度分别为360米和315米；隧道之间的毛跨度16.9米，最大深埋78米；隧道净宽2×（0.5+0.75+3×3.75+0.75+0.5）米、净高5米；设计车速80千米/小时；路面基本照明亮度4.5坎德拉/平方米。

设备设施

• 桥梁维护设备

虎门大桥在中国国内首次采用GPS实时三维位移监测系统工程，全系统由基准站、监测站、 数据通信链路和数据处理以及控制中心组成。 虎门大桥应力应变监测系统由数据采集子系统和数据处理分析子系统组成，在悬索桥箱梁的7个截面、箱梁的顶板和底板处安装有24个应变计；应变数据经电缆送至大桥东端的工控机，再通过光纤传输至大桥外的监测中心服务器内，并通过工作站将数据进行分析处理和存储。虎门大桥装配了基于NI cRIO的多通道强震动监测系统与报警系统， 分布在悬索桥东西索塔、箱梁上共计36道，可实时监测桥梁结构振动状况和记录桥梁在地震时的反应； 大桥还设有风速与能见度报警系统、 机电综合防雷系统。 虎门大桥钢箱梁内、锚室内和塔顶鞍室共装有16台抽湿机，可将悬索桥内部环境湿度控制在45%左右。

• 道路交通设施

虎门大桥高速公路交通工程设施齐全，有完善的收费系统、监控系统、照明系统、通信系统和供电系统。 大桥全线路段装有300多盏LED路灯， 每一千米处设有一对紧急电话，配以闭路电视对全路段进行实时监控。 2018年9月30日，虎门大桥全线完成286套IP广播系统安装，俗称“大声公”，便于监控中心直接有声指挥现场。虎门大桥在中国内地交通工程中首次采用“统一收费、电脑分账”的模式，合理设置收费站。 2018年12月26日，虎门大桥全线开通移动支付系统，太平立交、威远立交和南沙立交出入口收费站的所有人工收费车道均可使用手机支付平台缴费。

运营情况

票制票价

虎门大桥的收费期限从1997年7月1日起至2029年5月， 收费标准为40元/车次（小型载客汽车）； 大桥已于2005年12月19日撤销主路收费站，纳入广东省高速公路联网收费范围。

通行事项

● 交通管制虎门大桥在节假日车流量高峰时段，交通部门会随机采取关闭部分高速公路出入口（一般为南沙收费站和威远收费站）以及启动引桥匝道交汇处交通信号灯的措施缓解拥堵；车辆驶入主桥前需按照桥头红绿灯的指示在相应车道上排队等候、交替通行。 同时，交通部门会适时对核定载质量10吨及以上货车（含牵引车、不含特殊车辆）进行分流管控。 遇不良天气情况，若桥面风力达8级，虎门大桥全线将关闭通行。● 快速理赔虎门大桥威远收费站和南沙收费站附近均设有快处快赔交通事故处置系统，车主遇到轻微事故需在快速拍照后自行撤离现场前往就近的交通事故理赔站点进行处理；如因逗留造成交通堵塞，驾驶人将被处以200元罚款。● 限速路段2017年12月1日起，虎门大桥隧道路段限速80千米/小时，其余路段限速提高至100千米/小时。

交通流量

截至2000年，虎门大桥运营三年累计通行汽车2320万辆次。截至2016年，虎门大桥累计收费车流量达3.94亿车次。截至2018年5月1日，虎门大桥当日车流量达18.5万辆次； 同年9月29日，虎门大桥当日车流量达19.8万辆次； 截至同年11月，虎门大桥每日汽车通行量达12万辆次。2019年4月5日至7日，虎门大桥日均车流量为15.3万辆次，同比去年清明节假日期间的车流量下降30%左右。

建设成果

技术难题

• 施工技术

虎门大桥悬索桥的东锚碇、东塔、西锚碇、西塔和主跨270米连续刚构桥的两个主墩共六大件工程是控制整个虎门大桥工程的关键；大桥主要创新技术如下。1、在中国国内首次开发出一套完成的现代悬索桥结构分析程序，建立系统而完整的悬索桥上部构造施工监测与控制技术；2、通过中国最大尺度的气弹性风洞试验，对施工期间与成桥后的抗风性能进行了分析，验证了设计参数，提出了钢箱梁拼装过程中安全渡台风的技术措施，保证了大桥的抗风稳定性；3、在中国国内率先采用扁平钢箱梁节段间全焊接的结构形式，解决了在箱梁吊装情况下的焊缝间隙调整工艺和焊接技术；4、在中国国内首次成功设计、制作、架设了每股127丝的大型预制索股及大型铸焊组合型主、散索鞍；5、首次在中国桥梁基础中采用地下连续墙防水技术，解决了悬索桥西塔基础岩面严重不平的技术难题；6、在中国国内研制出高水平的悬索桥施工专用设备，研制成功特大钢箱梁吊装的液压千斤顶提升式跨缆吊机和紧缆机等，首次开发了门架拽拉器式牵引系统；7、在中国国内悬索桥钢箱梁、锚室、鞍室中首次引进自动抽湿防锈技术，经消化吸收后成功应用；8、在世界上率先采用顶、底板预应力索的配索技术，用正应力与竖向压应力乘积严格控制主拉应力，有效防止箱梁腹板斜裂缝，同时还实现结构轻型化和简化施工。虎门大桥白花山隧道和南面山隧道均采用新奥法原理进行设计和施工。

• 建造难题

珠江狮子洋河道是中国华南地区最大的国际航道，虎门大桥建设期间和建成运营均要解决万吨级轮船的安全通航问题。虎门大桥地处珠江入海口，为台风、雷暴等恶劣天气多发区域，水位地质条件复杂，对大桥的防腐蚀要求极高。虎门大桥途经清末古战场炮台遗址，大桥选址、施建需保护当地文物，桥梁建筑造型需协调景观。 虎门大桥的大跨径悬索桥是柔性结构，因所在地区气候炎热，钢桥面铺装层温度最高可达70摄氏度， 对铺装材料温度适应性要求较高。虎门大桥建设期间，中国国内的大跨径现代悬索桥技术还处于空白，没有现成的施工技术标准和设计规范，诸如悬索桥的设计 、抗风稳定 、大型铸件的制造、簿板超宽型加劲钢箱梁的制作与焊接、大型施工专用设备、施工架设 、施工控制等都需要靠中国团队自主设计、解决。虽然中国早期曾有大跨连续刚构桥的设计施工经验，但面对虎门大桥的更大跨径，还需解决设计中结构轻型化带来的某些关键技术。 虎门大桥开建初期，大桥施工设计图还没有完全画完，建桥需要边设计、边施工。

科研成果

• 科学奖项

• 行标专著

虎门大桥工程相关科技著作有：《悬索桥全焊加劲钢箱梁制造及工地焊接技术规程》、《虎门大桥工程》、《悬索桥设计规范》、《悬索桥施工技术规范》、《悬索桥施工手册》。

荣誉表彰

• 所创记录

虎门大桥是当时中国国内规模最大的公路桥梁，也是中国首座加劲钢箱梁悬索结构桥梁，其主跨长度居当时中国同类桥梁中的第一位，副跨长度居当时世界同类桥梁中的第一位。

文化特色

● 地标景点虎门大桥是中国广东省地标建筑以及旅游景点之一，“虎门大桥”四个字由时任中国国家主席江泽民所题；整座大桥是广东省人民献给香港回归的礼物。● 虎门精神虎门大桥工程体现了中国桥梁建设者“敢为天下先”“苦干巧干”的自强精神。 大桥建设初期，一方面，因桥址位于中国鸦片战争古战场，清末时期英军曾在虎门威远炮台打开中国南大门进行入侵，所以中国方面坚持自主建桥、反对外国方主导建设；另一方面，外国方限制大跨度悬索桥关键技术，并断言中国工程师不可能在珠江口上建造大型桥梁。最终，中国建设者在五年时间里自行设计建造成第一座特大型大跨度钢箱梁悬索桥，而同时期国外同类桥梁的建设时间至少需要七年。

价值意义

● 经济价值虎门大桥工程是连接珠江东、西两岸，广东省东、西翼的重要交通枢纽，是贯穿深圳、珠海、香港、澳门的咽喉；大桥的建成使东莞、深圳以及粤东地区到珠海、中山江门粤西地区的交通无须绕道，行车里程可缩短一百二十多千米，对广东省的经济发展和珠江三角洲的腾飞有着十分重要的意义。（港珠澳大桥管理局 评）● 科技意义作为首座跨越珠江口东西两岸的大型桥梁，虎门大桥不仅支撑了珠三角经济快速发展、改写了粤港澳三地“一水隔天涯”的格局，还引领了中国桥梁建造史上的技术创新。拥有18项中国国内或国际先进水平工程技术和工艺的虎门大桥，标志着二十世纪中国桥梁建设的最高成就。虎门大桥的建设，为后来建造厦门海沧大桥、江苏江阴大桥、润扬大桥等大跨径悬索桥提供了许多技术经验；广东因此成为中国桥梁工程师取经学习的“圣地”，“广东的桥、山东的路”这句话逐渐在中国各地传开。（《南方日报》 评）