1.概況
武漢長江大橋位于湖北省武漢市，西北始于漢陽龜山南坡，東南止于武昌蛇山入江的山頭。由于龜蛇鎖江，江面狹窄，大橋全長1670m，其中正橋長1156m，兩端引橋長514m。正橋8墩9孔，每孔橋跨128m，是公鐵兩用雙層連續(xù)鋼桁梁橋，上層為公路，下層為雙線鐵路橋。江底為兩山余脈，除7號墩地質(zhì)條件較差外，正橋的7個橋墩都立在堅固巖石上。大橋是新中國成立后在“天塹”長江上修建的第一座大橋，使人們數(shù)千年盼望長江“天塹變通途” 的夢想成為現(xiàn)實，也使長期分割的武漢三鎮(zhèn)連為一體，從此打通了被長江隔斷的京廣線，促進了南北經(jīng)濟的發(fā)展，是新中國橋梁建設史上第一座里程碑式的橋梁（圖1）。
圖1 武漢長江大橋全景
橋位處于長江兩岸之間，江面最窄。最大水位漲落高差約19m，設計流速0.4～3.0m/s，設計流量76000m3/s，最大沖刷深度達22m。覆蓋層在3、4號墩墩位處最厚，達25～27m。以下巖石為石灰?guī)r、泥灰?guī)r和頁巖，極限強度最高達170MPa（石灰?guī)r），最低為20MPa（泥灰?guī)r）。
武漢為典型季節(jié)性氣候，歷史最高氣溫43℃、最低氣溫14.2℃，多年平均氣溫15.4℃；臺風影響集中在5～11月，江面最大風力達7～9級； 春季風和日麗，6月前后為梅雨季節(jié)；夏季天氣炎熱，雨水充沛集中，年最大降雨量達1266mm；秋季秋高氣爽，晝夜溫差較大；冬季天氣晴朗，寒冷干燥。
大橋采用公鐵兩用連續(xù)鋼桁梁橋；上層為六車道公路,寬度22.5m；下層為雙線鐵路,寬度14.5m；鐵路活載為中—24級；船舶撞擊力：順橋向2、3號墩采用300t，1號墩采用150t，橫水流方向取上述值的50％；橋址處于6級地震區(qū)；通航凈高18m。
2.主橋結(jié)構(gòu)
大橋全長1670m，其中正橋長1156m，橋跨結(jié)構(gòu)采用3孔一聯(lián)等跨的平弦菱形連續(xù)鋼桁梁，共3聯(lián)，每孔計算跨度為128m。江中1～8號墩除7號墩為鋼筋混凝土管樁基礎外，其余均為管柱基礎。墩身高33m，下部寬7.4m、長13.8m，從管注鉆巖基底算起至墩帽的高度，最高達64m。公路面和兩側(cè)人行道均為鋼筋混凝土板，行車道板厚13cm，上鋪以1cm防水層、4cm加鋼絲網(wǎng)的混凝土保護層和總厚度為4cm的瀝青混凝土、瀝青沙摩擦層。
（1） 主橋鋼梁
本橋為公鐵兩用橋，公路在上層，鐵路在下層（圖2）。鐵路為雙線，線間距離為4.1m，鐵路橋面在鋼梁兩側(cè)亦設有同樣寬度的人行道。主桁為平行弦桿的菱形桁架，桁高16m，桁距10m。每孔分為8個16m的大節(jié)間，由補充的豎桿將大節(jié)間再分為2個8m的小節(jié)間。
圖2 鋼梁橫斷面
由于主桁長細比較小，應力折減不多，
因而采用H型截面，既能充分發(fā)揮材料強度，又能大大簡化制造工作。主桁主要節(jié)點的鉚合是與鋼梁安裝同時進行的，為使鋼梁在伸臂安裝時維持良好的上拱度，各主要節(jié)點均隨裝隨鉚，并且規(guī)定鉚合工作不得落后于三個8m長的小節(jié)間。
在架設過程中，當伸臂為112m時，部分弦桿的安裝應力，已超出運營時的應力。為了解決這一問題，在設計中采用了增設墩旁支架的方案（圖3），限制最大伸臂為112m。
圖3 墩支架施工
(2)主橋基礎
在初步設計中，正橋基礎采用氣壓沉箱法，但由于氣壓沉箱法在施工中面臨著巨大困難，因而采用了管柱結(jié)構(gòu)的新設想進行基礎施工。而管柱結(jié)構(gòu)新技術(shù)需要解決以下難題：管柱如何通過20m沙層并達到巖層；在巖面不平的情況下，如何防止翻砂；如何鉆巖成孔，如何保證管柱內(nèi)水下填充混凝土的質(zhì)量達到與巖石固結(jié)密貼等。
橋墩基礎采用管柱基礎方案的有1～6號墩及8號墩。1號墩基礎為長方形，用管柱24根。其余六個橋墩的基礎均為圓形，直徑16.76m，每墩各有管柱30或35根，管柱內(nèi)鉆入巖層深2～7m，3、4號墩管柱長42m，重50t，通過覆蓋層23m。鋼筋混凝土管柱全部在工地分節(jié)制造，每節(jié)長度一般為9m或12m，每根管柱最下端設有帶加勁肋高1.2～1.5m的鋼管靴（圖4、圖5、圖6）。全橋共用管柱224根，總延長6000m。
圖4 圍令浮運就位
圖5 利用管柱進一步下降圍令
圖6 帶鋼管靴的管節(jié)
7號墩由于基底為破碎的碳質(zhì)頁巖，橋墩范圍內(nèi)巖面高差達6m，河床沒有覆蓋層，因而在技術(shù)設計中采用了直徑55cm的鋼筋混凝土管樁方案。7號墩基樁共計116根，每根樁容許承載能力為172t，在全部基樁中有80根管樁的入巖深度達到15～17m。
(3)施工組織及施工控制
正橋鋼梁為三聯(lián)各為3孔等跨的平弦連續(xù)菱形桁架，每孔計算跨徑為128m。由于橋址處水深湍急，風力可達9級，右岸江底巖層上幾無覆蓋層，一年中水位變化達15到18m，下弦桿中心標高離低水位約35m，而且航運繁忙，用滿布式贗架法或浮運法架設鋼梁，都是不適宜和不經(jīng)濟的。因此，利用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的特性，鋼梁的架設采用懸臂法。對支點附近弦桿的加固，是采用增加弦桿永久截面的辦法予以解決的?？紤]工廠制造鋼梁的能力以及橋梁竣工通車的日期，選取架梁方案從兩岸分頭進行。為了避免在連續(xù)梁中部合龍所造成技術(shù)上的困難和復雜性，確定從左岸向江心架設兩聯(lián)，從右岸向江心架設一聯(lián)，而且左岸架梁工作應先于右岸4至6個月開始，使兩岸架梁工作約可同時達到江心6號墩。
3 主要技術(shù)特點和創(chuàng)新點
?。?）武漢長江大橋江心橋墩基礎采用了新型的管柱結(jié)構(gòu)基礎，避免了氣壓沉箱法所將遭遇到的幾乎難以克服的困難，使全部工程均可在水面上進行，相對的不受水位限制，大大縮短工期，改善勞動條件，并節(jié)約資金。7號墩位于破碎灰質(zhì)頁巖上，不適合管柱結(jié)構(gòu)基礎，因而合理的采用了管樁基礎。“管柱鉆孔法”在大橋首創(chuàng)并成功運用后，實事證明管柱鉆孔法是先進的，是改善勞動條件、縮短工期降低造價的關鍵，它從根本上消除了沉箱方案中不可能解決的困難使深水基礎的結(jié)構(gòu)和施工方法得到了前所未有的新發(fā)展。
2）大橋鋼梁采用了平行弦桿、菱形桁架、三孔等跨連續(xù)梁，主桁桿件一律采用工字形斷面，反撓度用三種不同的節(jié)點板來控制。這樣減少了工廠制造及現(xiàn)場安裝工作，運營維修亦稱便利。在設計時，采用了調(diào)整應力的計算方法，使受正負力矩的桿件應力接近，節(jié)約了鋼材，并簡化了節(jié)點細節(jié)。由于采用菱形桁架，在同一板厚情況下，桁架高度可以減小為16m，施工方便，經(jīng)濟美觀。鋼梁制造所達到的高度精確性以及伸臂安裝法的運用，都達到了世界先進的技術(shù)水平。
3）在施工方面，施工組織完善。設計、制造并運用了許多新型機具，逐步充實并改進了新技術(shù)的施工操作方法，提高了我國橋梁工程施工水平，培養(yǎng)出一批橋梁建設力量。
4 有關資料
橋 名：武漢長江大橋
橋 型：鋼桁架連續(xù)梁
跨 徑：每孔128米
橋 址：湖北省武漢市
設計單位：中鐵大橋勘測設計院有限公司
施工單位：中鐵大橋局集團
混凝土用量：91500m3
鋼材用量：21420t
造價：7189萬元。
建成日期： 1957年10月15日
