1 概況
巫山長江大橋位于長江三峽段的巫峽入口處，橋址處為長江主航道。巫山長江大橋全長612.2m（圖1）。
三峽工程蓄水前，橋位處枯水期江面寬約300m,水深約70m， 1/300流量35600m3/s，流速3.54m/s；三峽工程蓄水后, 流速約0.3 m/s。橋位處地貌上處于構(gòu)造剝蝕侵蝕中低山地地貌單元內(nèi)，地形上構(gòu)成不對稱的“V”字形峽谷。兩岸主拱座均處于裸露的灰?guī)r上，兩岸引橋及橋臺基礎(chǔ)均位于岸坡上。橋址區(qū)段屬亞熱帶溫濕季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫18.40C，多年平均降雨量1049.3mm。
圖1 巫山長江大橋全景
主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
?。?）橋面凈寬：凈-15.0+2×1.5m（人行道）+2×0.5m（攔桿）
（2）設(shè)計荷載：汽車-超20，掛車-120，人群荷載3.5kN/m2
?。?）設(shè)計洪水頻率：1/300
?。?）通航凈空：300×18m
?。?）地震烈度：6度，按7度設(shè)防
?。?）設(shè)計風(fēng)速：26.3m/s（10m高度處頻率1％，10分鐘平均最大風(fēng)速）
2 主橋結(jié)構(gòu)
巫山長江大橋設(shè)計為中承式鋼管混凝土雙肋拱橋（圖2），主跨凈跨為460m，位居同類橋型世界第一，全橋跨徑組合為6×12m（引橋）+492m（主跨）+3×12m（引橋）。橋面為預(yù)應(yīng)力混凝土π形連續(xù)梁；全橋吊桿和立柱間距為12.0m，吊桿、立柱橫梁及引橋墩蓋梁均設(shè)計為預(yù)應(yīng)力混凝土截面梁，橋面與拱肋交匯處橫梁為組合截面梁。
圖2 巫峽長江大橋總體布置圖
（1）主橋拱座
兩岸主拱座為明挖基礎(chǔ)，均處于裸露的灰?guī)r上，并位于卸載帶上，采用按地質(zhì)構(gòu)造的卸荷線開挖拱座以上土石方卸載，然后按圖紙要求人工開挖基坑再施工拱座。
（2）拱肋
主橋兩條拱肋為鋼管混凝土組成的桁架結(jié)構(gòu)，拱頂截面高7.0m；拱腳截面高為14.0m，肋寬為4.14m（圖3），每肋上、下各兩根Ф1220×22（25）mm的內(nèi)灌C60的鋼管混凝土弦桿，弦桿通過橫聯(lián)鋼管Ф711×16mm和豎向鋼管Ф610×12mm連接而構(gòu)成鋼管混凝土桁架。吊桿處豎向兩根腹桿間設(shè)交叉撐，加強(qiáng)拱肋橫向連接。拱肋中距為19.70m，兩肋間橋面以上放置“K”形橫撐，橋面以下的拱腳段設(shè)置“米”形撐，每道橫撐均為空鋼管桁架。全橋共設(shè)橫撐20道。
圖3 主橋結(jié)構(gòu)橫截面
?。?） 拱上立柱
每條拱肋上在立柱處為1φ920×12的立柱鋼管。
?。?） 吊桿
采用109φ7mm鍍鋅鋼絲，兩端采用冷鑄鐓頭錨具，上、下兩端錨具設(shè)有可調(diào)節(jié)橫梁高度的螺母。吊桿鋼絲外采用聚乙烯護(hù)套及哈佛管雙層防護(hù)。
?。?） 橫梁與橋面梁
吊桿橫梁和鋼管混凝土拱肋上立柱橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土組合截面梁，拱肋間橫梁為鋼橫梁。兩岸肋間橫梁與端吊桿橫梁間設(shè)有縱向撐，以限制吊桿橫梁縱向變位。
行車道梁、人行道梁均為先簡支、后連續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土“π”形連續(xù)梁。
?。?） 鋼結(jié)構(gòu)防腐
巫山長江公路大橋的防腐蝕壽命設(shè)計為30年，防腐工藝由以下體系組成：
A、多棱角鋼砂噴砂除銹達(dá)GB8923-88中的Sa3級，粗糙度40-80μm。
B、熱噴涂鋁鎂合金涂層：膜厚：160μm。
C、噴涂環(huán)氧封閉底漆：干膜厚度：30μ m。
D、噴涂環(huán)氧云鐵中間漆：干膜厚度：50μm。
E、噴涂丙烯酸聚氨酯面漆：干膜厚度：80μm。
?。?）拱肋吊裝
巫山長江大橋主橋拱肋鋼管桁架每肋半跨分為11個吊裝節(jié)段，全橋兩肋共44個吊裝節(jié)段（另有20 道橫聯(lián)），24個扣段，節(jié)段的安裝采用無支架纜索吊裝系統(tǒng)吊運(yùn)就位、扣索系統(tǒng)斜拉扣掛位置的方式。
1）無支架纜索吊裝系統(tǒng)
吊塔設(shè)于扣塔之上。纜索吊裝系統(tǒng)扣塔重量為680t,鋼結(jié)構(gòu)重量為6200t,主拱圈節(jié)段最大設(shè)計吊重126t,纜索系統(tǒng)設(shè)計吊重170t，索跨576m，索塔高150.22m，起吊高度260m。
圖4 吊塔位于扣塔上 圖5 縱向通長纜風(fēng)繩
2）斜拉扣掛系統(tǒng)
扣索分為正式扣索和臨時扣索（圖6），臨時扣索為2或4Φ47.5mm鋼繩（單肋），正式扣索分別為4組6～10根Φj15.24的鋼絞線，都錨固于拱肋2根上弦管上。正式扣索通過塔頂索鞍（各由20個直徑240mm的輪組成，半徑為3000mm），進(jìn)入扣錨張拉端。
圖6 巫山長江公路大橋吊、扣系統(tǒng)布置圖
正式扣索張拉端采用自主開發(fā)的低應(yīng)力夾片錨固系統(tǒng)進(jìn)行錨固。該系統(tǒng)獲得國家專利。
3）鋼管拱肋的吊裝
兩岸吊裝順序：巫山岸1#節(jié)段上游桁片→巫山岸1#節(jié)段下游桁片→建始岸1#上游桁片→建始岸1#節(jié)段下游桁片→交替循環(huán)進(jìn)行，對稱懸拼。
一岸吊裝順序：1#節(jié)段上游桁片→1#節(jié)段下游桁片→2#節(jié)段上游桁片→2#節(jié)段下游桁片→2#節(jié)段橫撐→電焊橫撐接頭→3節(jié)段→……→9節(jié)段→焊接拱腳接頭形成無鉸懸臂結(jié)構(gòu)→10節(jié)段→11節(jié)段→瞬時合龍→正式合龍。
鋼管拱肋合龍，各節(jié)段接頭焊接完成形成無鉸拱后，逐級松扣，僅保留2#、3#扣索，待拱肋鋼管內(nèi)混凝土灌注時張拉力以控制拱肋線形。
3 主要技術(shù)特點和創(chuàng)新點
?。?）首次在大跨鋼管混凝土拱橋設(shè)計中，計入鋼管桁架腹桿對抗彎剛度的影響、采用鋼管混凝土統(tǒng)一理論、采用鋼管混凝土桁式拱圈節(jié)點承載力和疲勞計算方法等，完善了鋼管混凝土拱橋的設(shè)計方法。
?。?）拱圈采用全管桁結(jié)構(gòu)、豎徑向腹桿布置，橋面梁與拱圈聯(lián)合作用等多項構(gòu)造技術(shù)，提高橋梁的整體受力性能，具有創(chuàng)新性。
（3）吊桿橫梁、橋面梁等結(jié)構(gòu)的輕型化設(shè)計、拱座構(gòu)造設(shè)計為分離式肋、吊桿上下端錨具防腐構(gòu)造設(shè)計等技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。
?。?） 自主設(shè)計并布設(shè)的索跨576m、吊重170t、索塔高度150.22m、起吊高度260m的纜索吊機(jī)系統(tǒng)，解決了特大跨鋼管混凝土拱橋鋼管拱肋節(jié)段吊運(yùn)就位安裝的難題，發(fā)展和完善了無支架纜索吊裝技術(shù)。
?。?）在纜索吊機(jī)系統(tǒng)中首創(chuàng)研制了主動式承索器，解決了起吊繩在空載時下垂太多相應(yīng)需要的配重大和牽引繩的放出端下垂太多的難題。
?。?）施工使用的鋼絞線扣索、自主研發(fā)的可調(diào)索低應(yīng)力夾片錨固系統(tǒng)及纜索吊機(jī)系統(tǒng)一起來實施安裝鋼管拱肋的工藝，總結(jié)為“大跨徑鋼管混凝土拱橋無支架吊裝斜拉扣掛工法”，確保了拱肋順利安裝。
?。?）鋼管內(nèi)混凝土壓注采用分段連續(xù)灌注，由兩岸分別從拱腳向拱頂方向按設(shè)計分段的一、二、三段順序接力連續(xù)泵送施工，總結(jié)為“大跨徑鋼管混凝土拱橋鋼管混凝土施工工法”，保證了大體積弦管混凝土連續(xù)灌注。
?。?）“巫山長江公路大橋特大跨徑鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)研究” 成果解答了大跨度鋼管混凝土拱橋鋼管拱肋節(jié)段吊扣、鋼管混凝土連續(xù)泵送灌注等技術(shù)難題，提升了我國大跨度鋼管混凝土拱橋的施工技術(shù)水平。
?。?）“大型鋼管混凝土拱橋的光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)研究”探索出了鋼管混凝土監(jiān)測新方法，實現(xiàn)了對鋼管內(nèi)混凝土質(zhì)量的遠(yuǎn)程監(jiān)測。
?。?0）結(jié)合本橋開展的一些課題，如“化學(xué)自應(yīng)力鋼管混凝土應(yīng)用研究”，“脫空缺陷對鋼管混凝土工作性能影響的研究”，“初始應(yīng)力對鋼管混凝土承載力的影響研究”，“鋼管混凝土收縮徐變影響研究”，以及“鋼管桁架拱節(jié)點承載力的試驗研究”，其成果應(yīng)用于本橋，而且對鋼管混凝土拱橋的認(rèn)識大大提高了一步，這一系列的成果為該橋型的發(fā)展奠定了技術(shù)理論基礎(chǔ)。
巫山長江公路大橋曾獲重慶市科技進(jìn)步一等獎一項，中國公路學(xué)會科技進(jìn)步二、三等獎各一項，國家專利兩項，國家級工法一項。
4 有關(guān)資料
橋 名：重慶巫山長江公路大橋
橋 型：中承式鋼管混凝土雙肋拱橋
跨 徑：460m（凈）
設(shè)計單位：四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院
施工單位：四川路橋建設(shè)股份有限公司
混凝土用量：38669m3
鋼材用量：9022t
造 價： 13322萬元
建成日期：2004.12.28.
