美国旧金山-奥克兰海湾大桥全长13.5km,于1936年11月12日建成通车的时候,是世界上最长的跨海湾大桥,旧金山 —奥克兰海湾桥由大致等长的两部分组成。旧的西段连接旧金山市区到耶尔巴布埃纳岛,较新的东段连接耶尔巴布埃纳岛到奥克兰。整个工程的峻工比金门大桥早了约大半年,美国胡佛总统在1933年该桥开工典礼时说它"象征着人类修建的最伟大的大桥的开端"。


起初,桥梁上部的桥面为双向 6 车道。 下部桥面为货车和电气化列车通行预留, 直到 1958 年, 改为上、下桥面各为 5 车道的布置。

1989 年 10 月 17 日下午5:04,,美国发生地震, 震级为 6.9 级。 震中位于桥位东南 100 km。因为西海湾通道为悬索结构, 表面上有些破坏, 一个 桥墩上的混凝土有裂缝, 中间跨缆索的辊环有一裂缝, 主要破坏为伸缩装置上一些外部齿状裂缝。

最终,美国最终决定建一座新桥来提供更可靠的抗震性能, 这个决定就是东跨新建项目,也就是修建一个堤道连接到一个自锚式悬索桥。

2006年,美国正式开始全球竞标,总投资72亿美元,寻找该大桥的承建商,建造完成的部分被称为美国新海湾大桥,美国当时准备建造的时候是想让美企接手的,因为他不放心外国企业来建造。

新海湾大桥作为世界第一单塔自锚抗震悬索钢结构桥梁,是世界同类钢结构桥梁中技术 难度最高、造价最高的钢桥项目,能抵抗八级地震。

其中新海湾大桥全部钢构达4.5万t,其中钢塔约 1. 3万t、钢箱梁约3. 2万t。钢塔总高约160 m,由 4根五边形塔柱和“剪切连接”横梁组成,最大板厚达到100 mm;钢箱梁总长约605 m,宽约70 m,高 5. 5 m,由东、西两侧钢箱梁和中间连接横梁组成,这些横梁可在大地震中 独立运动并吸收大部分冲击,从而保护主结构免受灾难性破坏。



从而使得该桥抗震能力高于里氏8级,被视为迄今世界上最昂贵、抗地震技术含量最高 和寿命最长(150年)的桥梁,将确保每天30万辆汽车通过,

为此该项工程用到的钢结构高达4.5万吨,动用电焊工就要多达1000多名,难度之高可以说创造了桥梁建筑历史的纪录,众多美国企业纷纷知难而退。

没有办法,最终只有中国振华接手了该项目,另外,振华工程造价比第二低的报价还便宜2.5亿美元,这让美国不得不选择振华。

当时消息一出,业界哗然,很多西方以及韩日企业“看衰” 振华重工。毕竟,美国桥梁采用的是以严苛著称的AWSD1.5标准,而这一标准正是由业主加州交通部制定。如果美企都搞不定,中国怎么可能搞得定?


之所以日韩企业不看好,是因为正如刚刚所说,除了钢梁总重约3.2万吨,最难的还是新海湾大桥钢塔,它是由 4 根不等边5角形钢柱和联系横梁组成。



钢塔节段制造主要难点有:

1、厚板焊接,焊接变形难 以控制;采用栓焊结构,所用最大板厚度达 100 毫米,长50米,焊成五边形后重量达1300吨,焊接前要预热,焊接后要保温,如何防止厚板焊接变形,如何对重达1300吨的钢塔节段进行大体积焊前预热和焊后保温,防止焊接裂纹,这都是世界造桥界上的顶级难度

2、吊装段的单个塔柱. 吨位大,转运和翻身困难

3、每个吊装段四个塔柱之间的立式预拼装

4、吊装段与吊装段之间的立式预拼装

5、吊装段之间的连接采用高强度螺栓连接,2 个吊装段之间连接的螺栓孔数量约有4万个。



但是这没有难道中国,根据节段重量重、断面大、结构形式复杂几何精度要求高,对塔的垂直度要求非常高的特点,他们最终确定了钢塔的制造方案,钢塔的总体制作方案如下:制作板块单元-节段组装成车间分段-翻身焊接成型-节段划线-端面加工-上下两节段匹配-划线钻孔-竖立总装。

在建造钢箱梁的时候,U 形肋和底板的焊缝为一面施焊的 PJP 焊缝,但其根部的焊缝质量对于桥梁的疲劳寿命极为重要。为确保这种焊缝的根部符合要求,振华在焊接过程中采用反变形技术来控制焊接变形,通过双向反变形胎架在板纵,横两个方向采用反变形工艺,并根据U肋的布局特征选取最佳施焊顺序,利用U肋多头门式焊机进行施焊。实践结果表明,采用双向反变形控制施焊的大型U肋板,焊后无需进行火工矫正,就能达到较高的平整度要求。



最终振华提前5个月完工,新海湾大桥也创造了世界奇迹,

美方派出了三个监工监督,要求100%复检,经过1毫米、2毫米一个个点地进行复探,都高于美国焊接协会AWS D1.5的桥梁规范。这也让振华额外获得6200万美元的收益,

2013年9月2日下午,世界最大跨度单塔自锚抗震悬索钢桥、美国旧金山海湾大桥东段新桥在劳工节举行通车仪式。在等候24年之后,这座1989年大地震中受损的著名大桥当天夜里即将通车。由中国上海振华重工建造最重要部分、造价64亿美元、连接旧金山和奥克兰的新桥可抗御1500年内发生的强震。

这次工程的完成极大地展现了中国在基础设施建设上强大的技术,让全世界中国拥有世界最先进的桥梁建造水平,增强了中国在全球桥梁市场的话语权,向世界展现了什么叫中国“智”造。

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