1973年开放的跨海通道
1973年11月14日,关门桥通车,关门自动车道全线开放。桥跨关门海峡早鞆濑户,连接山口县下关与福冈县北九州市门司。其悬索桥部分长1068米,由712米主跨和两侧各178米边跨组成,设置六条车道,梁下通航高度为61米。大桥承担公路交通,桥下仍是船舶往来繁忙的航道。
此前,1958年开放的关门国道隧道已经提供汽车过海通路。随着经济增长,隧道交通量接近承载上限,需要另建能够衔接高速公路的通道。1968年3月关门自动车道建设获决定,4月建设大臣向日本道路公团下达施行命令;这是建设程序的启动,与五年后正式通车分属不同阶段。
把大型悬索桥变成共同工程
日本道路公团组织建设,关门建设所所长乙藤宪一将工程目标概括为造好桥、留下可供后来大桥使用的资料,并培养人才。奥村敏惠、伊藤学等大学研究者及建设省土木研究所人员参与相关技术研究与检讨。施工方案还需把海峡的潮流、风况、船舶航迹和大型客轮净空要求一并纳入。
1971年主塔完成后,工程进入主缆架设。所用预制平行钢丝索股,先在工厂把钢丝组成索股,再运到桥址展开;每根主缆由154股组成,每股含91根钢丝。为检验卷盘内松弛、放索时钢丝鼓散等问题,施工前在大分进行展开试验,实际架设则配合临时空中作业通道展开。
参考:[1]
封航窗口与空中作业
横河工事人员留下的现场记录,使架索不只是一个结构数字。1971年6月16日,先导索渡海安排在小潮、转流附近的时段。上午10时封闭航道后,两艘拖轮从门司一侧分别牵引先导索驶向下关;约10时50分抵达,随后收索,并由小艇拆下浮球。下午1时过后,航道重新开放。
8月29日,临时作业通道在海峡上方贯通。9月28日开始牵引主缆索股,白天架设,夜间调整垂度。技术人员和工人早晨登塔,常到傍晚才回到地面。11月26日,最后一股牵引完成;此时仍须进行主缆压紧、索夹及吊索安装等工作,不能把索股牵引结束当作整桥竣工。
参考:[2]
控制自重,也控制浇筑顺序
1972年11月,加劲梁合龙。桥面采用钢格栅与轻量混凝土结合的结构,以减轻主缆、主塔及锚碇承受的恒载。钢格栅把部分钢筋、模板工作预先组合,减少高空现场作业。1973年1月格栅铺设完成后,混凝土施工避开寒冷季节,于3月下旬开始,5月完成。
混凝土重量会使悬吊结构显著变形,因此浇筑必须安排顺序,而不是从桥的一端连续铺到另一端。施工人员从门司和下关两侧对称作业,主跨先隔块浇筑,留出养护期后再补齐其余区块。引道具备使用条件后,混凝土运输车可直接上桥,约百名工人与四台大型整平设备分两侧协同施工。
通车以后,交通与养护持续变化
关门桥投入使用后,与中国自动车道、九州自动车道共同组成跨区域公路运输网络。西日本高速道路公司2023年的回顾指出,关门自动车道利用交通量较1973年约增至四倍,大型车辆占有重要位置。这个比较以整条道路的统计为对象,不能随意替换为某一年桥面断面的交通量。
长期承受海风与车辆荷载,也使防腐和支承更新成为运营的一部分。2023年技术报告回顾了主缆送入干燥空气、加劲梁及主塔重涂、桥面系支承更换等整修工作。1973年的通车确立了新的跨海公路通道,而后续养护则使这一通道能够继续承担运输任务。