1、概況
宜昌長(zhǎng)江公路大橋是滬渝高速公路跨越長(zhǎng)江的一座特大型橋梁。
橋位區(qū)長(zhǎng)江兩岸均為丘陵地形，枯水期水面寬度約960m，常年平均水深8.7m，設(shè)計(jì)流量91000m3/s，設(shè)計(jì)洪水頻率1/300。年平均氣溫15.9～16.5℃，最低氣溫為-14.8℃，最高氣溫為43.9℃。橋位區(qū)多年平均降雨量為1155.2mm，年平均降雨日121天，平均相對(duì)濕度78%。歷史瞬間最大風(fēng)速34m/s。
基巖為鈣泥質(zhì)及泥鈣質(zhì)膠結(jié)礫巖，為軟質(zhì)巖，極限抗壓強(qiáng)度較低。
該橋?yàn)橹骺?60m單跨雙鉸鋼箱加勁梁懸索橋，雙向四車(chē)道，兩側(cè)設(shè)2×2.0m人行道，橋?qū)?0m（圖1、圖2）。設(shè)計(jì)荷載為汽車(chē)-超20，掛-120；設(shè)計(jì)行車(chē)速度80km/h。通航標(biāo)準(zhǔn)為內(nèi)河一級(jí)二類(lèi)。地震基本烈度6度，按7度設(shè)防。
圖1 宜昌大橋夜景
2、主橋結(jié)構(gòu)
圖2 宜昌大橋主橋橋型布置
?。?）索塔
采用門(mén)架式索塔（圖3. 圖4）。承臺(tái)為分離式矩形，砼總計(jì)4866m3 。每個(gè)承臺(tái)設(shè)8根直徑為2.5m的挖孔樁，南、北塔樁長(zhǎng)分別為27m和14.6m。
南塔承臺(tái)以上塔高142.227m，北塔承臺(tái)以上塔高112.415m，設(shè)有上、中、下三道橫梁；塔柱為箱形結(jié)構(gòu)，壁厚0.8～1.1m，塔頂順橋向柱頂寬6m，其下按100：1的斜率漸變，橫橋向?qū)?m。
塔柱外模均采用整體大塊鋼模板，每次澆筑高度為4～4.5m；橫梁采用大直徑鋼管樁支撐體系和預(yù)埋牛腿搭設(shè)支架的現(xiàn)澆。
圖3 索塔
圖4 封頂后的索塔
?。?）主梁
主梁為扁平鋼箱，全焊結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)958.2m，寬30m, 中心高3m；共劃分為三種計(jì)80個(gè)節(jié)段，其中：長(zhǎng)12.06m的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段76節(jié)，長(zhǎng)7.332m的端節(jié)段與長(zhǎng)13.488m的跨中節(jié)段各兩節(jié)。
鋼橋面為正交異性板，采用U形加勁肋；頂板厚12mm，U肋間距590mm，高280mm，厚6mm。上斜腹板板厚12mm，設(shè)3道16a球扁鋼縱向加勁肋。底板及下斜腹板厚10mm，設(shè)間距400mm的16a球扁鋼縱向加勁肋。主梁橫隔板標(biāo)準(zhǔn)間距為4.02m（厚10.8mm）。在兩道橫隔板中間設(shè)有一道頂板加勁肋（高450mm，厚16mm），以加強(qiáng)頂板的剛度，減小汽車(chē)荷載作用下的橋面板變形。
人行道懸臂梁頂板厚12mm，其上設(shè)有間距300mm的16a球扁鋼縱向加勁肋。人行道下設(shè)間距2.01m的支承橫梁，板厚12mm(圖5、圖6)。
鋼箱梁主體結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q345-E。橋面鋪裝采用7cm厚的雙層SMA。
鋼箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段吊裝重量132.4t；端節(jié)段吊裝重量118.1t，跨中節(jié)段2個(gè)，吊裝重量146.6t。鋼箱梁采用纜載吊機(jī)吊裝，從跨中向兩端對(duì)稱(chēng)進(jìn)行。由于受地形、水位條件限制，靠近南北兩岸幾個(gè)梁段分別采用蕩運(yùn)和搭建臨時(shí)棧橋平臺(tái)、鋪以軌道運(yùn)輸進(jìn)行吊裝。
圖6 鋼箱梁節(jié)段
（3）錨碇
南、北錨碇均為采深埋重力式錨，長(zhǎng)65m，寬39m，高度分別為41m和42m。錨碇基底設(shè)有一級(jí)3m高的臺(tái)階，基礎(chǔ)底面上設(shè)置8根φ2.0m鋼筋混凝土錨固樁，以增加了基礎(chǔ)的抗滑安全性。
每個(gè)錨碇砼采用分層分塊澆筑，層高約2m，塊之間用25號(hào)微膨脹砼連接。砼總計(jì)87912m3
圖7 錨碇分塊澆筑示意（單位：cm）
圖8 錨碇分層澆筑示意（單位：cm）
?。?）纜索系統(tǒng)
主纜采用預(yù)制平行索股, 每根主纜由104束127根直徑5.1mm鍍鋅高強(qiáng)鋼絲的平行鋼絲組成，強(qiáng)度為1600MPa。
主索鞍和散索鞍均采用鑄焊組合結(jié)構(gòu)。主纜錨固系統(tǒng)由64孔預(yù)應(yīng)力體系組成, 其中單錨為24束16根φ15.24鋼絞線(xiàn),雙錨為40束31根φ15.24鋼絞線(xiàn)。騎跨式吊索采用φ45mmCFRC鋼絲繩。
圖9 主纜架設(shè)
3、主要技術(shù)特點(diǎn)及創(chuàng)新
?。?）運(yùn)用“一跨過(guò)江”的設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)了工程與周?chē)坝^的最佳協(xié)調(diào)和對(duì)通航、防洪、環(huán)境等因素影響最小，被評(píng)為國(guó)家環(huán)保“100個(gè)最佳工程”。
?。?）采用深埋重力式錨碇，每個(gè)錨碇砼用量?jī)H4.3萬(wàn)方，為國(guó)內(nèi)同類(lèi)工程中最經(jīng)濟(jì)。首創(chuàng)在層間增設(shè)金屬擴(kuò)張網(wǎng)、實(shí)施施工全過(guò)程溫度控制等綜合防裂技術(shù)，錨碇未出現(xiàn)一條有害裂縫，為國(guó)內(nèi)大體積砼施工中所罕見(jiàn)。
?。?）采用魚(yú)鰭型斷面主梁，改善了結(jié)構(gòu)受力及氣動(dòng)性能，節(jié)約了鋼材約1090t；首次采用在鋼箱梁橋面板下增設(shè)橫向矮肋的設(shè)計(jì)，減小荷載作用下橋面板局部變形20%左右，改善鋼橋面鋪裝的工作條件。
?。?）針對(duì)當(dāng)?shù)販夭畲蟮奶攸c(diǎn)，研究并應(yīng)用雙層SMA鋼橋面鋪裝技術(shù)，至今未出現(xiàn)大面積破損。
?。?）吊索采用強(qiáng)度高、彈性模量穩(wěn)定的CFRC鋼絲繩，改進(jìn)吊索錨頭設(shè)計(jì)，錨固采用外置式錨箱結(jié)構(gòu)，提高了結(jié)構(gòu)安全性能，保證了箱內(nèi)的密水性，方便施工和檢修。
?。?）首次采取了增設(shè)橫向天橋而不設(shè)抗風(fēng)纜的技術(shù)方案提高貓道抗風(fēng)穩(wěn)定性，貓道結(jié)構(gòu)安全，工期短，造價(jià)低。
?。?）廣泛采用預(yù)裂爆破和光面爆破技術(shù)，使國(guó)內(nèi)第一高（90m）、陡錨碇基坑，（邊坡率1︰0.25～1︰0.6）安全快速地開(kāi)挖成功。
?。?）采用ATR技術(shù)和差分三角高程測(cè)量等新技術(shù)對(duì)懸索橋進(jìn)行施工全過(guò)程控制，本橋線(xiàn)型高程控制達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。
該橋先后獲多項(xiàng)省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，部?jī)?yōu)秀設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)，中國(guó)建筑工程魯班獎(jiǎng)，詹天佑土木工程大獎(jiǎng)等十多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。
4、有關(guān)資料
建設(shè)單位：宜昌長(zhǎng)江公路大橋開(kāi)發(fā)公司
設(shè)計(jì)單位：湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院
施工單位：四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司
湖南路橋建設(shè)集團(tuán)公司
混凝土用量：127800m3
鋼材用量：24173.5t
造價(jià)：8.9億元
建成日期：2001.09
