1． 概況
開封黃河大橋位于開封市東北，橋梁全長7837.68m，主橋采用6×140m預應力混凝土部分斜拉橋（圖1）。
圖1 大橋效果圖
大橋位于黃河中游沖積平原，為典型的游蕩性河段，河道寬淺，兩岸地形平坦。設計流量18100 m3/s，最大沖刷水深18.61m?；鶐r以砂質粉土、粉細砂為主。開封市多年極端最高氣溫42.0℃，極端最低氣溫-17.5℃，年平均氣溫14.2 ℃ ~ 14.50℃，年平均降水量為670mm。
大橋按雙向六車道高速公路標準，設計速度120Km/h；通航凈高8m ,凈寬35m；地震基本烈度7度。
2． 主橋結構
圖2 主橋橋型布置（單位：m）
主橋上部結構為7塔8跨雙索面預應力混凝土部分斜拉橋，橋跨布置為85.12+6×140+85.12＝1010m(圖2)。采用塔梁固結、墩梁分離形式，墩頂設單排支座，構成連續(xù)梁受力體系。
（1）主梁
主梁采用變截面預應力混凝土扁箱梁，單箱三室斷面，邊腹板為斜腹板。箱梁頂寬37.4m，墩頂梁高5m，跨中梁高2.5m，梁高采用1.6次拋物線型漸變。中腹板厚0.6m，邊腹板厚0.45m。從跨中至墩頂?shù)装鍖挾扔?8.41m漸變?yōu)?6.5m，底板厚按二次拋物線變化，由0.25m漸變?yōu)?.75m，頂板厚0.28m。箱梁墩頂設2道厚1.5m的橫隔梁，在每根斜拉索錨固斷面設置一道厚0.25m橫隔梁(圖3、圖4)。
圖3 箱梁跨中截面
圖4 箱梁根部截面
箱梁采用懸臂澆注施工法施工，劃分為18個塊件，0號塊長6m， 1～7號塊段長3m，跨中8～18號塊段長4m。邊跨合攏段長1.5m，主跨合攏段長3.0m。
箱梁采用三向預應力體系，縱向鋼束有頂板束、腹板束和底板束，在墩頂及跨中無索區(qū)箱梁頂板、拉索橫隔梁下緣布置橫向預應力鋼束?？v向、橫向預應力筋采用鋼絞線束。豎向預應力筋布置在中腹板內，采用精軋螺紋粗鋼筋。
（2）橋塔及索鞍
在箱梁兩側各布置一個塔柱，塔高36m，結構高度28m。橋塔為鋼筋混凝土矩形實體截面，橫橋向厚1.7m，順橋向寬6m。每個塔柱上與斜拉索對應位置設單排11個索鞍，豎向間距1m。索鞍采用鋼板焊接成矩形焊接弧形鋼箱（圖5），在箱體內設置隔板，在箱體兩側焊接錨墊板，再在隔板及錨墊板上鉆孔，穿入PE分絲管，在箱內壓注C50微膨脹水泥漿形成索鞍結構。索鞍兩端塔柱外側設置抗滑錨，上部結構施工完成后在抗滑錨內灌注環(huán)氧砂漿以抵抗運營階段產生的斜拉索兩側不平衡索力。對索鞍進行了足尺模型試驗和有限元分析計算。
圖5 索鞍構造
（3）斜拉索
斜拉索采用雙索面形式，布置在主梁兩側，每個橋塔兩側對稱布置11對斜拉索，每根斜拉索共34根φ15.24mm，首次采用環(huán)氧填充型鋼絞線Ryb=1860Mpa，拉索外套HDPE管。斜拉索在塔頂通過索鞍轉向錨固在箱梁兩側加厚翼緣板上，拉索錨固點間距4m。
?。?）下部構造
主墩采用兩個分離的箱型墩柱（圖6），橫橋向分別在墩頂和承臺設置系梁加強橋墩的橫向聯(lián)結。墩身采用多邊形箱型截面，截面外輪廓尺寸為6m×6m，墩高12.0m。主墩基礎采用群樁基礎，承臺厚4m，每個橋墩設3排26根φ2m鉆孔灌注樁，樁長83m。
圖6 橋墩施工
每個墩柱頂設置一個100000kN球型抗震鋼支座。要求固定支座雙向、單向支座橫橋向（固定支座墩為順橋向）滿足在溫度力和汽車制動力作用下固定不動，而在設計地震力作用下可在滑動面上產生一定位移，以達到抗震消能作用。
?。?）主橋施工
在橋位上游側架設單線棧橋，利用棧橋搭設墩位施工平臺，進行基礎和承臺施工。待承臺施工完成后拆除墩位平臺，安裝塔吊進行墩身和上部結構施工。全部建橋物資通過棧橋運輸，并通過棧橋上吊機吊裝。
主梁0、1號塊梁段在支架上施工，其它梁段采用后支點掛籃懸臂澆注（圖7），斜拉索安裝比懸臂澆注滯后一個梁段。主橋合攏從邊跨向河心對稱逐跨進行。斜拉索采用一次張拉到位，成橋后不進行調索。
圖7 箱梁懸臂施工
3． 主要技術特點及創(chuàng)新點
開封黃河大橋為目前國內一聯(lián)孔跨總數(shù)最多、連續(xù)長度最大的多塔部分斜拉橋，也是目前國內已建主跨跨徑最大的部分斜拉橋之一。該橋的建成通車為我國部分斜拉橋建設的重大突破。
?。?）在國內同類型橋梁中首次采用環(huán)氧涂層填充型鋼絞線錨固體系斜拉索，環(huán)氧涂層填充型鋼絞線具有優(yōu)異的防腐蝕性能。索體防腐引入一次性防腐的理念，提高了拉索壽命。
（2）通過對現(xiàn)有的鋼絞線錨固體系進行改進，開發(fā)出適應環(huán)氧涂層填充型鋼絞線的錨固體系，改善了鋼絞線斜拉索錨固體系使用耐久性能和低應力安全性能。避免過去采用大、小鋼管索鞍中鋼絞線相互擠壓變形、鋼絞線受力不均的問題。
（3）通過足尺模型試驗和有限元理論分析，在國內外首次開發(fā)并采用了新型PE分絲管索鞍技術，通過在本橋橋塔索鞍應用，使施工工序大大簡化，節(jié)約了投資，保證了工程質量。
（4）研制并采用萬噸級大噸位球形抗震鋼支座，解決了大噸位球形鋼支座的抗震問題。
4． 有關資料
橋 名：開封黃河大橋
橋 型：PC部分斜拉橋
跨 徑：140m
橋 址：河南省開封市
設計單位：河南省交通規(guī)劃勘察設計院
施工單位：中鐵大橋局集團有限公司
鋼材用量：63558t
混凝土用量：480123m3
造 價：15.48億元
建成日期：2006年11月
