1．工程概況
該橋位于重慶市萬州上游7km，是國道主干線（成都—上海）、國道318線上跨長江的一座特大公路橋梁（圖1）。
圖1 萬縣長江大橋全景
橋軸與河流正交。三峽水庫未蓄水前最枯水面寬180m，水深62m，蓄水后最寬江面476m、最大水深120m。橋位附近河道順直，通航條件較好。萬州年平均氣溫18.1℃，多年平均降雨量1185.4mm。
橋區(qū)基巖為中生界侏羅系陸相沉積，由巨厚層砂巖與薄—中層狀泥質粉砂巖、泥巖相間造成。
萬縣長江大橋為四車道公路（兼城市道路功能）特大橋；荷載等級：汽車—超20級，掛車—120；設計洪水頻率：1/300（橋高受三峽庫區(qū)水位控制）；橋位區(qū)20m高處百年一遇10min平均最大風速20m/s；地震基本烈度6度（按7度驗算）；通航凈高24m，凈寬不小于300m，可雙向通行三峽庫區(qū)規(guī)劃的萬噸級船隊。
2．主橋結構
萬縣長江大橋孔跨布置為：利川岸5×30.667m+主孔420m+萬縣岸8×30.667m，大橋全長856.12m，橋面全寬24m,總體布置如圖2。主橋為鋼筋混凝土箱形拱橋，一孔跨江、無水下基礎，拱上孔跨與引孔一致為30.667m。
圖2 橋型布置圖(單位：m)
?。?） 主拱
拱圈：凈跨徑420m，凈矢高84m，ƒ0/L0=1/5。拱圈橫向等寬16m、高7m，內部在拱腳以上30m段長內加厚頂、底、側板，達到最佳受力效果。橫向分為三箱，細部尺寸如圖3所示。
圖3 拱箱構造圖(單位：cm)
?。?）拱上構造
為了減輕拱上荷載，拱上主柱采用了變截面箱形薄壁鋼筋混凝土雙柱式方案（圖4）。柱身頂部外形尺寸1.4m×2.5m（縱×橫），縱向按1:100向下放坡，橫向等寬不變，壁厚為25cm。柱頂設鋼筋混凝土懸臂蓋梁，支撐T梁及橋面系，兩柱之間不再設任何橫系梁。引橋墩柱與拱上立柱采用同樣規(guī)格。拱上立柱最高60m，引橋墩最高84m。
圖4 拱上構造圖（單位：cm） 圖5 南岸主拱座構造圖（單位：m）
(3)橋臺構造
橋臺由拱座、水平撐、立柱三部份組成（見圖5），拱座落在巨厚砂巖層內，以一對斷面5m×5m混凝土水平撐穿過卸荷裂隙發(fā)育區(qū)，南岸（利川）長32m，北岸（萬縣）長45m，支撐到裂隙已不發(fā)育的砂巖層內外。另用一對斷面5m×5m，21m長的混凝土柱豎向穿透軟弱的頁巖夾層，支承在厚層砂巖內，大大減少了兩岸石方開挖與結構工程數量（降低約50%）。主拱座混凝土體積較大（每岸約4000m3），采用肋板式填心結構，減小水化熱，避免混凝土開裂。
3. 主橋施工
①鋼管混凝土勁性骨架法成拱
本橋選擇“鋼管混凝土勁性骨架法”成拱方案，剛度大，經濟節(jié)約，技術成熟可靠，是拱橋施工方法的一大突破?？珍摴芄羌馨惭b重量輕、灌筑管內混凝土時本身就是支架模板，施工便捷。鋼管混凝土勁性骨架安裝就位后，以其為支架，安裝模板，澆筑混凝土，將勁性骨架澆入混凝土中，形成箱形拱圈。
骨架弦管材料選用16Mnφ402×16熱軋無縫鋼管，按全橋軸長分為36節(jié)桁段，每節(jié)段長12.5m、寬15.6m、高6.8m，重約60t，全部骨架重2200t。每桁段橫向由5桁片組成，間距3.8m（圖6），在工廠制作完成桁架節(jié)段（全焊結構），節(jié)段之間用上、下弦桿處法蘭盤螺栓連接。
勁性骨架采用了36節(jié)段吊裝方案安裝，每節(jié)段重約60t，最重段68t。每桁段由船運至工地后起吊、高空拼裝，節(jié)段之間由上、下弦桿處法蘭盤螺栓連接，不再焊接。
施工時在跨江橋軸上布設纜索吊裝系統，主纜跨距435m。起重系統包含索塔、錨碇、纜索、扣索及行走系統等，扣索系統包含扣索、錨索、上錨梁、下錨梁、錨具等（圖7）。安裝高程由扣索系統調整。
吊裝勁性骨架節(jié)段時逐段吊運、安裝，從兩岸拱腳向拱頂進行懸拼，直至合攏。每三節(jié)吊裝段組成一個“扣索單元”、每岸各6個單元，其中第一段懸拼，第二段“臨時扣”，第三段“正式扣”。全橋36節(jié)段共設12組“正式扣”，2組“臨扣”（兩岸各一半）。
圖7 勁性骨架吊裝方案及錨扣體系(單位：m)
?、?鋼管混凝土壓注
勁性骨架吊裝合龍松扣以后，向弦管內壓注C60混凝土。壓注順序為：先中間后兩邊，先下邊后上弦。鋼弦管拱腳壓注口安裝液壓閥門；拱頂設隔板和排氣（漿）管。每根鋼管混凝土由拱腳主拱頂一次壓注完成，南北岸同步、對稱進行。
?、?拱箱混凝土施工及控制
勁性骨架形成鋼管混凝土桁拱結構后，再澆筑11 054m3拱圈混凝土外包骨架，成為鋼筋混凝土箱形拱圈?？抗羌鼙旧聿荒芤淮纬惺苋抗叭炷林亓浚浂喾桨赣嬎惚容^后采用了橫向分環(huán)、縱向分段、對稱同步的漸進方法澆筑拱圈混凝土。
圖8 拱箱混凝土澆筑順序 圖9 分環(huán)分段澆筑拱箱混凝土
分環(huán)程序設計：采用先中箱、后邊箱；每箱先底板、后側板（分兩層）、再頂板的工序分環(huán)澆筑先后合攏，分環(huán)順序見圖8。各環(huán)間混凝土均間隔一個齡期，使先澆環(huán)的混凝土參與結構整體，共同承受新澆環(huán)的混凝土重量。在每一環(huán)的澆筑過程中，將拱箱沿縱向等分為6段，設置6個工作面，在“六工作面”上對稱、同步地澆筑混凝土（圖9），最多允許有一個工作段的快慢差別。采用“六工作面”方法后，骨架的撓度、內力曲線比較均勻，又有較多的工作面以利施工，每工作面模板向前移動周轉達80m長（拱圈弧長的1/6）,相對也較經濟。
4．本橋技術特點和創(chuàng)新
(1) 在設計計算方法方面四點貢獻：
──根據有限元基本原理，提出了拱圈強度驗算的非線性綜合分析法；
──根據有限元基本原理，建立了施工過程非線性穩(wěn)定分析方法；
──提出兩級控制的施工控制方法；
──提出變截面空心薄壁高墩穩(wěn)定計算的解析公式。
(2) 在施工工藝技術方面四大發(fā)展：
──提出鋼管混凝土勁性骨架成拱方法，是本橋一大突破，發(fā)展了大跨混凝土拱橋建造技術；
──發(fā)展了大噸位、多節(jié)段纜索吊裝、懸拼技術；
──發(fā)展了橋用高強混凝土配制、生產、輸送、工藝技術；
──提出“六工作面”對稱同步澆筑法，不需壓重，變形及應力均衡，發(fā)展了拱圈混凝土澆筑技術。
(3) 在新材料應用和新結構措施方面四大新經驗：
──在橋梁領域，首次采用鋼管混凝土C60高強混凝土為拱圈材料，并形成新的復合結構；
──針對萬縣長江大橋兩岸不良地質情況，提出了新型組合式剛架橋臺的創(chuàng)新設計；
──通過三條措施，實現拱上結構輕型化：
•大懸臂的橋道結構
•變截面空心薄壁高墩
•輕型橋道系
──采用了混凝土表面防護技術，克服萬縣酸雨對橋梁的腐蝕。
萬縣長江大橋曾先后獲得2000年度國家科學技術進步一等獎、2002年國家第十屆優(yōu)秀工程設計金質獎、國家優(yōu)質工程銀質獎、第二屆詹天佑土木工程大獎。
5．有關資料
橋名：重慶萬縣長江公路大橋
橋型：鋼筋混凝土拱橋
跨徑：420m
設計單位：四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設計研究院（Sichuan Province Communications Department Highway Planning,Survey,Design and Research Institute）
施工單位：四川公路橋梁建設集團有限公司（Sichuan Highway and Bridge Construction Group Co.,Ltd.）
混凝土用量： 48073m3
鋼材用量：5944t
造 價：1.68億元（不含引道1.33億元）
建成日期：1997年6月20日
