該橋是舟山大陸連島工程中的第四座跨海特大橋，連接冊子島和金塘島，主橋長2.588 km。橋位處水面寬度約為2000m，被老虎山島分為南、北兩汊，南汊寬約1600m，最大水深達(dá)95m；北汊寬約370m，最大水深約為70m。水下地形以潮流沖刷槽為主，覆蓋層較薄，存在裸露的孤丘和水下暗礁。工程海域潮位為不正規(guī)半日潮，實(shí)測最大潮速3.02m/s，最大潮差3.54m。由于受地形壓縮影響，西堠門水道流速較大，水流復(fù)雜并伴有強(qiáng)烈旋渦。
該橋?yàn)殡p向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)行車速度80km/h，全寬36m，橋面凈寬23m，
最大縱坡2.5%，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期主橋100年，運(yùn)營期設(shè)計(jì)基本風(fēng)速41.12m/s，設(shè)計(jì)最高通航水位3.28m ，通航標(biāo)準(zhǔn)3萬噸級，主通航孔通航凈寬630m,通航凈高49.5m ，地震基本烈度7度。
?。?）橋跨布置
大橋主跨為1650m的兩跨連續(xù)鋼箱梁全飄浮體系懸索橋，孔跨組合為578m+1650m＋485m。南引橋采用兩聯(lián)6×60m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。大橋效果與橋型布置見圖16、17。塔錨均不入水，避免了深水基礎(chǔ)施工、船撞風(fēng)險及海水腐蝕。
圖16 西堠門大橋效果
圖17 西堠門大橋橋型布置
?。?）纜索系統(tǒng)
主纜矢跨比為1/10，全橋兩根主纜共重21450t，采用工廠預(yù)制平行鋼絲索股法（PPWS）施工，鍍鋅鋼絲抗拉強(qiáng)度不小于1770MPa，每根索股含127根鋼絲，鋼絲φ5.25 mm，每根主纜中跨索股169根、南北邊跨分別為171根和175根。
吊索采用鋼絲繩，索夾為左右對合的鑄鋼件，吊索上端騎跨于索夾，下端與加勁梁銷接。順橋向吊點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)間距18m。吊索鋼絲繩直徑為φ60mm、φ80mm、φ88mm，對應(yīng)公稱抗拉強(qiáng)度為1770MPa、1860MPa和1960MPa。懸吊長度大于20m的各吊點(diǎn)，在吊索中部兩索之間設(shè)置一道抑振裝置。鞍座采用鑄焊混合結(jié)構(gòu)，錨室及鞍罩內(nèi)均設(shè)除濕裝置。
?。?）主梁
主梁采用分離式雙箱斷面鋼箱梁（圖18），全寬36m，梁高3.5m，兩箱間通過箱型橫梁和工字梁連接，經(jīng)數(shù)值風(fēng)洞分析優(yōu)選，兩箱間距為6m時顫振臨界風(fēng)速最大。鋼箱梁連續(xù)長度2228 m，為目前世界上鋼箱梁連續(xù)長度之最。
全橋共劃分梁段126個，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長18m，重約250t，最大梁段重約310t。箱梁總用鋼量約3.3萬噸。
圖18 箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
?。?）錨碇及錨固系統(tǒng)
錨碇采用重力式錨，持力層為弱~微風(fēng)化基巖，每個錨碇混凝土方量約8萬立方米（圖19）。錨固系統(tǒng)為“鍍鋅鋼絞線+防腐油脂”的無粘結(jié)式可更換預(yù)應(yīng)力體系（圖20）。該系統(tǒng)夾片后設(shè)置有防松裝置，鋼管及前后錨頭防護(hù)帽內(nèi)均充滿專用防腐油脂，前后錨室內(nèi)設(shè)有除濕機(jī)以防止后錨頭及防護(hù)帽腐蝕
圖19 錨錠
圖20 預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)組裝圖
?。?）索塔
索塔采用鋼筋混凝土門架式框架結(jié)構(gòu)，高211.286m，塔柱間設(shè)置 三道橫向連接?；A(chǔ)均采用24根φ2.8m的鉆孔嵌巖樁。南塔（圖21）設(shè)置下橫梁以布置加勁梁的各種約束裝置，北塔（圖22）未設(shè)下橫梁，在承臺間設(shè)置橫系梁。為改善索塔的抗渦振性能，塔柱斷面的角點(diǎn)部位設(shè)置0.7×0.7m的凹槽。
圖21 南塔
圖22 北塔
（6）主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
1)研發(fā)并在一根主纜應(yīng)用國產(chǎn)1770Mpa主纜索股，促進(jìn)民族工業(yè)進(jìn)步，節(jié)約主纜材料費(fèi)5500萬元。
2)采用分離式鋼箱梁斷面，提高結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能，成橋狀態(tài)顫振檢驗(yàn)風(fēng)速達(dá)[Ucr]=78.74 m/s。施工狀態(tài)顫振檢驗(yàn)風(fēng)速為67.1m/s。
設(shè)計(jì)采用中央拉開的分體鋼箱梁斷面，為世界懸索橋加勁梁中首次采用。因而進(jìn)行了數(shù)值風(fēng)洞分析、節(jié)段模型風(fēng)洞（圖23）、全橋氣彈模型試驗(yàn)（圖24）等一系列風(fēng)洞試驗(yàn)研究對中央槽寬、斷面形狀、渦振、顫振、抖振、靜風(fēng)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)阻尼比的影響等進(jìn)行了多項(xiàng)系統(tǒng)化研究，并采取多家試驗(yàn)單位平行研究、相互校核的方法予以確認(rèn)。
圖23 節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)
圖24均勻流場中的全橋氣彈模型試驗(yàn)
3）分體鋼箱梁試驗(yàn)與制造
為了解傳力機(jī)理，完善構(gòu)造設(shè)計(jì)，進(jìn)行了總長20m的1：2大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)（圖25）。
圖25 1：2大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)
由于分離式雙箱斷面箱梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊縫密集，所發(fā)生的焊接變形和殘余應(yīng)力較大，對結(jié)構(gòu)制造精度、焊接工藝技術(shù)進(jìn)行全面研究。鋼箱梁制造采用“板→板塊（或部件）→板單元→單元塊→鋼箱梁→預(yù)拼裝→橋位焊接”方式生產(chǎn)（圖26、27）。
圖26 鋼箱梁段效果
圖27 分體鋼箱梁制造
4)先導(dǎo)索直升機(jī)牽引過海
本橋成功實(shí)施了直升機(jī)牽引先導(dǎo)索過海（圖28），作業(yè)時間短，不影響通航。直升機(jī)選用直-9(Z-9)，牽引索選用高強(qiáng)、輕質(zhì)、直徑Φ13的尼龍繩，用時約30分鐘。
圖28先導(dǎo)索直升機(jī)牽引過海
5）鋼箱梁架設(shè)
由于西堠門水道覆蓋層極淺，多數(shù)地方無覆蓋層，運(yùn)梁船采用傳統(tǒng)拋錨定位難度大，結(jié)合桃夭門大橋鋼箱梁吊裝經(jīng)驗(yàn)，本橋運(yùn)梁船采用動力定位、主要利用平潮期吊裝（圖29）。
圖29 采用船舶動力定位技術(shù)架設(shè)鋼箱梁
可到達(dá)區(qū)域的梁段，采用單臺纜載吊機(jī)垂直起吊法架設(shè)。北邊跨無索區(qū)梁段采用蕩移至支架再滑移就位，對于短吊索下方運(yùn)梁駁船無法到達(dá)的局部區(qū)域進(jìn)行爆破拓寬航道，使得梁段可垂直起吊。由于兩塔位于岸上，其附近梁段采用纜載吊機(jī)垂直起吊后蕩擺至支架。
?。?）有關(guān)資料
橋 名： 西堠門大橋
橋 型： 兩跨連續(xù)鋼箱梁全飄浮體系懸索橋
跨 徑： 主跨 1650m
橋 址： 浙江舟山群島
西堠門大橋主要設(shè)計(jì)與施工單位一覽表
合同段 承包人(中標(biāo)單位) 備注
設(shè)計(jì) 主橋 中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院
接線 浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院
施工 A、E 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 北岸錨碇和索塔；上部結(jié)構(gòu)安裝
B 中交第二公路工程局有限公司 南岸錨碇和索塔
C1 北京北重汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司 索鞍和索夾
C2-L 新日本制鐵株式會社 左側(cè)主纜索股制造
C2-R 上海寶鋼集團(tuán)公司 右側(cè)主纜索股、吊索制造
D 中鐵寶橋股份有限公司 加勁梁制造及工地焊接
混凝土用量：246956 m3
鋼材用量：78152t
造價：23.6億元
預(yù)計(jì)建成日期：2008年12月
