1. 概況
蘇通長(zhǎng)江大橋位于江蘇省長(zhǎng)江南通河段，距長(zhǎng)江口約108km，南北兩岸為蘇州市和南通市?？缃髽蜷L(zhǎng)8146m，由北引橋、主橋、南引橋組成，主橋主跨采用1088m鋼箱梁斜拉橋（圖1）。
圖1 蘇通大橋全景效果
大橋橋位處江面寬6.2 km，最大水深36 m，最大設(shè)計(jì)垂線平均潮流速4.0m/s。覆蓋層厚約300m，其中Q4地層厚40m，Q3地層厚70m，主要由亞粘土、砂層等組成。橋位區(qū)年平均氣溫15.2℃、降雨量1082mm、相對(duì)濕度79%。每年7月上旬到9月為臺(tái)風(fēng)多發(fā)期。
大橋采用六車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度100 km/h；橋梁寬度34 m；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速采用10m高處100年一遇10min平均最大風(fēng)速38.9m/s；主橋通航凈高≥62m，雙向航道通航凈寬≥891m；主塔基礎(chǔ)船舶撞擊荷載標(biāo)準(zhǔn)：順?biāo)鞣较蚣s130MN，橫水流方向65MN；輔橋通航凈高39m，凈寬220m； 船舶撞擊力：順?biāo)鞣较?9.8MN，橫水流方向24.9MN。地震基本烈度6度，設(shè)計(jì)采用兩水準(zhǔn)設(shè)防，其中，P1設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)采用100年10％。
2．主橋
?。?）主橋結(jié)構(gòu)
主橋?yàn)槠呖珉p塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，橋跨布置100+100+300+1088+300+100+100= 2088m，是目前世界上最大主跨的斜拉橋（圖2）。
圖2 主橋橋型布置（單位：cm）
1）主塔基礎(chǔ)
主塔基礎(chǔ)采用131 根鉆孔灌注樁群樁，梅花形布置（圖3），樁徑2.8/2.5 m 變直徑，樁長(zhǎng)117～114 m。承臺(tái)為啞鈴型，每個(gè)塔柱下承臺(tái)平面尺寸51.35×48.1 m，其厚度由邊緣的5 m 變化到最厚處的13.32m。兩承臺(tái)之間采用11.05×28.1 m 系梁連接，系梁厚度6 m。根據(jù)防船撞要求，封底按3～5.5 m變厚度設(shè)計(jì)。
承臺(tái)鋼套箱采用雙壁鋼結(jié)構(gòu)，對(duì)稱拼裝，在鋼護(hù)筒上焊接牛腿作為拼裝套箱的施工平臺(tái)，套箱裝完成后切割牛腿下沉鋼套箱至設(shè)計(jì)高程（圖4、圖5）。
圖3 索塔基礎(chǔ)（單位：cm）
圖4 主塔基礎(chǔ)鋼吊箱整體下放
圖5 主塔基礎(chǔ)施工
2）索塔
索塔為倒Y型結(jié)構(gòu)（圖6），采用C50混凝土，塔高300.4m，包括上、中、下塔柱和下橫梁四部分。塔柱及橫梁均采用空心箱梁斷面，上塔柱斜拉索錨固區(qū)采用鋼錨箱－混凝土組合結(jié)構(gòu)（圖7、圖8）。上塔柱采用單箱單室，尺寸由9.00m×8.00m變化到10.82m×17.40m,塔壁厚度在斜拉索前側(cè)1.00m，側(cè)面1.2m，中間設(shè)鋼錨箱；中下塔柱為不對(duì)稱的單箱單室斷面，尺寸由10.82m×6.50m變化到15.00m×8.00m，中塔柱壁厚1.2m，下塔柱壁厚1.5m。
塔柱采用自動(dòng)液壓爬模系統(tǒng)逐段連續(xù)施工，每段高4.5m，下塔柱和中塔柱施工時(shí)共設(shè)十道水平撐，施加主動(dòng)頂撐力（圖9）。
圖6 索塔結(jié)構(gòu)及施工節(jié)段劃分（單位：mm）
圖7 上塔柱結(jié)構(gòu)示意
圖8 索塔鋼錨箱安裝
圖9 索塔施工
3）主梁
主梁采用全焊扁平鋼箱梁，中心線處高度4.0m；含風(fēng)嘴全寬41.0m，不含風(fēng)嘴頂板寬35.4m，底板寬（9.0+23+9.0）m（圖10），標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)16m。材料以Q345qD為主，受力較大部分采用Q370qD。
圖10 鋼箱梁構(gòu)造（單位：mm）
根據(jù)受力需要，頂板厚采用14～24mm，在縱、橫橋向根據(jù)不同的受力要求確定；頂板U型加勁肋上口寬300mm，下口寬180mm，厚度8～10mm，間距600mm；底板厚12～24mm；底板U型加勁肋間距800mm，厚度6～8mm；外腹板厚30～36mm，并根據(jù)受力需要設(shè)置了加勁肋；橫隔板標(biāo)準(zhǔn)間距4.0m，非吊點(diǎn)處橫隔板10mm厚，拉索吊點(diǎn)處16/12mm厚； 鋼箱梁內(nèi)橫向設(shè)置兩道縱隔板，除局部區(qū)段受力需要設(shè)置實(shí)腹板式外，余均為桁架式，桁架式縱隔板上、下弦桿為T(mén)形截面，板厚14mm，斜桿為∠160×14mm角鋼，節(jié)點(diǎn)板厚14mm，板式縱隔板采用整體式，板厚為24mm；斜拉索在主梁上錨固采用錨箱式，錨箱安裝在主梁腹板外側(cè)，并與其焊成一體。鋼箱梁進(jìn)行了不同比例節(jié)段模型和全橋模型風(fēng)洞試驗(yàn)，結(jié)果顯示不論是在施工期間還是運(yùn)營(yíng)期間其顫震臨界風(fēng)速均大于顫震檢驗(yàn)風(fēng)速，鋼箱梁具有很好的抗風(fēng)性能。
4）主梁架設(shè)和施工控制
為保證施工過(guò)程中抗風(fēng)安全，在邊跨據(jù)距索塔197m處設(shè)置臨時(shí)敦。輔助跨、邊跨大塊梁段及索塔區(qū)梁段采用用1600t大型浮吊吊裝（圖11），標(biāo)準(zhǔn)梁段、邊跨合龍梁段及中跨合龍梁段采用分離式橋面雙吊機(jī)吊裝，吊機(jī)采用DL-400P液壓控制系統(tǒng)完成梁斷吊裝和匹配作業(yè)（圖12、圖13）。斜拉索分2次張拉到位，主梁線型控制采用幾何控制法，保證線型平滑，軸線誤差1mm。
圖11 邊跨大塊梁吊裝就位
圖12 鋼箱梁吊裝
圖13 中跨合龍段吊裝
5）斜拉索
采用Φ7強(qiáng)度1770MPa平行鋼絲斜拉索體系，全橋共2×4×34=272根斜拉索，最長(zhǎng)577m，最大規(guī)格為PES7-313，單根最大重量為59t。斜拉索設(shè)計(jì)壽命為50年，并考慮其可更換性。采用阻尼器、氣動(dòng)措施（表面凹坑）并用的綜合減振方案，索振動(dòng)的允許幅值控制在其長(zhǎng)度的1/1700以內(nèi)。
?。?）主橋的技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
1）大橋主跨超過(guò)千米，達(dá)到1088m，是世界上第一座主跨超過(guò)千米的斜拉橋，也是目前世界上修建的最大跨度斜拉橋，實(shí)現(xiàn)了斜拉橋跨徑的千米跨越，使我國(guó)及世界斜拉橋建設(shè)技術(shù)又上了一個(gè)新臺(tái)階。
2）大橋塔梁連接采用具有額定行程的剛性限位和動(dòng)力阻尼抑震的組合裝置系統(tǒng)，在主梁發(fā)生動(dòng)力反應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)起阻尼耗能、抑制動(dòng)力反應(yīng)的作用，在極限風(fēng)荷載作用時(shí)，系統(tǒng)起限位作用，較好地解決了結(jié)構(gòu)位移和受力間的矛盾。
3）根據(jù)扁平流線型鋼箱梁不同部位的受力特點(diǎn)，采用了不同材料規(guī)格和不同強(qiáng)度等級(jí)的鋼材。
4）斜拉索采用高強(qiáng)耐久型平行鋼絲拉索體系，其設(shè)計(jì)壽命50年，平行鍍鋅鋼絲采用國(guó)產(chǎn)Φ7強(qiáng)度1770MPa，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
5）斜拉索在塔上的錨固采用了鋼錨箱錨固技術(shù)，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
6）主塔采用131根直徑280cm/250cm變截面鉆孔灌注樁超大型群樁基礎(chǔ)。
7）大橋在設(shè)置VTS船舶航行管理系統(tǒng)，采取船舶防撞主動(dòng)措施條件下，主塔采用由承臺(tái)施工吊箱、變厚度封底、承臺(tái)及變截面群樁基礎(chǔ)組成的整體結(jié)構(gòu)自身防撞系統(tǒng)，解決了橋梁防大型船舶撞擊的難題。
（3） 有關(guān)資料
橋 名：蘇通長(zhǎng)江大橋
橋 型：雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋
跨 徑：1088m
橋 址：江蘇省蘇州市、南通市
設(shè)計(jì)單位：中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司
江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司
同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院
施工單位（主橋）：中交第二航務(wù)工程局有限公司、中交第二公路工程局有限公司、
中鐵山橋股份有限公司、江蘇法爾勝新日制鐵纜索有限公司
開(kāi) 工 時(shí) 間：2003年6月
混凝土用量：508000 m3（主橋）
鋼 材：170000t（主橋）
3輔橋
?。?）主橋結(jié)構(gòu)
1) 總體布置
跨徑布置為140+268+140=548m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋（圖14），邊中跨比0.522。主墩采用雙薄壁空心墩，墩梁固結(jié)，邊墩上設(shè)置豎向支座。上下行分幅布置，僅在0號(hào)塊位置，兩幅橋用橫隔梁相聯(lián)。
圖14 輔橋全景
2) 主墩承臺(tái)與基礎(chǔ)
主墩采用42根直徑2.5~2.8m變直徑鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，梅花形布置，按摩擦樁設(shè)計(jì)。南、北主墩樁長(zhǎng)分別為113m、102m，變直徑位置分別為南主墩-34.2m，北主墩-35.6m。承臺(tái)形狀為帶倒角的矩形，平面尺寸49.6×33.2m，厚度為7m（圖15、圖16）。
圖15 主墩基礎(chǔ)布置
圖16 主墩鉆孔樁施工
圖17 主墩吊箱圍堰整體起吊安裝
承臺(tái)施工圍水結(jié)構(gòu)采用單壁鋼吊箱圍堰，輪廓尺寸為36.2×52.6m，自重1200t，圍堰在工廠制作，在下水碼頭拼裝，然后浮運(yùn)到墩位處，最后用大型浮吊整體吊裝安裝（圖17）。
3) 主墩墩身
采用空心雙薄壁墩，平面尺寸2.5×7.5m，長(zhǎng)邊壁厚0.6m，短邊壁厚0.8m，墩底2m范圍為實(shí)心段，為承受可能出現(xiàn)的撞擊荷載，墩身中設(shè)置了厚度為60cm，高度為8.5m的隔墻。
4) 主梁
箱梁寬：頂板16.4 m，底板7.5 m；梁高：根部15 m，高跨比為1/17.9；跨中4.5 m，高跨比為1/60；梁底變化曲線：1.6次拋物線，曲線方程為Y=0.00452X1.6；箱內(nèi)頂板最小厚度：0.32 m；腹板厚度：0.7~0.6~0.5~0.45 m ；底板厚度：根部1.7m、跨中0.32m，變化規(guī)律同梁底變化曲線；中跨跨中區(qū)域因體外預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)置的轉(zhuǎn)向塊兼做橫隔板。半幅橋箱梁橫斷面布置（圖18）。主梁采用三向預(yù)應(yīng)力混凝土，懸拼澆筑施工（圖19）。
圖18 半幅橋箱梁橫斷面布置（單位：cm）
圖19 主梁懸澆施工
?。?）主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
1）針對(duì)近幾年國(guó)內(nèi)、外大跨徑混凝土結(jié)構(gòu)跨中下?lián)霞伴_(kāi)裂現(xiàn)象，鑒于混凝土收縮徐變的不確定性及人們認(rèn)識(shí)的不足，在設(shè)計(jì)中對(duì)收縮徐變效應(yīng)采用包絡(luò)的設(shè)計(jì)理念，對(duì)現(xiàn)有收縮徐變計(jì)算理論及參數(shù)進(jìn)行包絡(luò)分析，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行控制，同時(shí)預(yù)留體外預(yù)應(yīng)力作為設(shè)計(jì)預(yù)案。
2） 在設(shè)計(jì)中引入了恒載零彎矩的設(shè)計(jì)理念，減少收縮徐變對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的二次力，適當(dāng)延長(zhǎng)張拉齡期等措施，降低收縮徐變效應(yīng)。
3） 國(guó)內(nèi)首次從結(jié)構(gòu)層面著手研究高性能混凝土收縮徐變特性，指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。
4） 國(guó)內(nèi)首次提出大型箱形截面抗剪設(shè)計(jì)方法。
5） 加強(qiáng)箱梁的荷載橫向效應(yīng)分析，并采取了一系列確保豎向預(yù)應(yīng)力有效性的措施。
?。?）有關(guān)資料
橋 名：蘇通長(zhǎng)江大橋輔橋
橋 型：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋
跨 徑：268m
橋 址：江蘇省蘇州市、南通市
建設(shè)單位：江蘇省蘇通大橋建設(shè)指揮部
設(shè)計(jì)單位：中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司
江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司
同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院
施工單位：中鐵大橋局集團(tuán)
混凝土用量：121000m3（輔橋）
鋼材用量：19600t（輔橋）
造價(jià)：4.6億元（輔橋）
開(kāi)工時(shí)間：2004年3月
