1 概況
荊州長江大橋位于湖北省荊州市， 全長4177.60m，由北汊通航孔橋、三八洲橋、南汊通航孔橋組成。北汊通航孔主橋主跨采用500m混凝土斜拉橋 (圖1)。
圖1 荊州長江大橋全景
橋位處江面寬約2350m，江中有三八洲將橋位河段分為南北兩汊，其中北汊寬約700m，南汊寬約450m，三八洲寬約1100m。覆蓋層為粘土、砂、卵石、礫砂?；鶐r為泥巖、粉細(xì)砂巖，基巖埋深116-128m。多年平均氣溫16.3℃，百年一遇10m高10分鐘平均最大風(fēng)速為21.0m/s 。
大橋采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，橋面寬度21.5m；設(shè)計(jì)速度100km/h；地震基本烈度7度；北汊通航凈高18m、凈寬不小于500m。
2 北汊通航孔主橋結(jié)構(gòu)
主橋?yàn)椋?00+500+200）m雙塔雙索面PC斜拉橋(圖2)，采用全飄浮體系，主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式連續(xù)梁。斜拉索索面按扇形布置，每一扇面由31對斜拉索組成，索塔上橫梁下設(shè)一對0號斜拉索。索塔采用H形結(jié)構(gòu)。
圖2 北汊橋橋型布置
（1）索塔基礎(chǔ)
圖3 索塔基礎(chǔ)
兩索塔均采用22根直徑2.5m鉆孔樁，為磨擦樁。承臺直徑33.0m，厚6.0m（圖3）。采用雙壁鋼圍堰施工，內(nèi)徑32.2m，外徑36m，壁厚1.4m，高23.7m，分四節(jié)，每節(jié)分6片。封底混凝土厚4～5m。
?。?）索塔
主跨達(dá)500m，為抗風(fēng)安全宜選擇空間型的索塔，但本橋南汊通航孔橋?yàn)?00m主跨高低塔斜拉橋。如采用空間型索塔，全橋視角上會很不美觀?？紤]到與南汊高低塔景觀上的協(xié)調(diào)性，北汊通航孔橋采用H型索塔(圖4)。
圖4 索塔
圖5 索塔施工完畢,0號塊澆筑
北塔承臺以上高139.15m；南塔承臺以上高150.25m。下塔柱下均設(shè)有5m高的塔座。橫梁高4米，下橫梁為6m，塔身及橫梁均為空心截面。上塔柱高54.35m，順橋向長7.0m，橫橋向?qū)?.0m；由上橫梁下緣至塔底，索塔順橋向尺寸呈直線變化，北塔由7m變?yōu)?2.0m，南塔由7.0m變?yōu)?2.73m。索塔橫橋向?qū)捲谙聶M梁頂面以上為4.0m，下橫梁頂面以下為7.0m。索塔壁厚順橋向?yàn)?.2m，橫橋向?yàn)?.8m。上塔柱拉索錨固段采用了環(huán)向預(yù)應(yīng)力。
?。?）主梁
主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式連續(xù)梁。梁頂寬26.5m，底寬27.0m，雙主肋高度為2.4m，標(biāo)準(zhǔn)梁段肋寬1.8m，橋面板厚度為32cm 。為了消除邊墩支座的負(fù)反力并增加結(jié)構(gòu)剛度，兩邊跨自梁端起長68m范圍內(nèi)采用加大主肋寬度的方法施加壓重。由于塔下主梁承受巨大的軸向壓力，塔下共52.0m長的梁段肋寬增加至2.4m。除上述節(jié)段外，其余節(jié)段均為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段。主梁中設(shè)置了126道橫梁（每對拉索處設(shè)一道），橫梁厚度為30cm。
圖6 主梁
圖7 雙懸臂掛籃現(xiàn)澆
圖8 主梁有臨時墩施工
?。?）斜拉索
斜拉索采用PES7熱擠聚乙烯拉索，PESM7冷鑄鐓頭錨錨固體系。拉索最小間距4m，標(biāo)準(zhǔn)間距8m，塔下第一對斜索與直索間距11.5m，拉索最小傾角23.554°。全橋采用PES7—139到PES7—283等8種規(guī)格的斜拉索。設(shè)計(jì)最大索力為7510KN。
?。?）主梁施工
根據(jù)成橋狀態(tài)確定的梁索布置，主梁共分為128個懸臂現(xiàn)澆節(jié)段，采用掛蘭對稱懸澆施工，邊跨不設(shè)支架現(xiàn)澆段和合攏段，直接由掛籃施工至交接墩。中跨設(shè)2.8m合攏段，采用臨時剛性連接，水箱壓重并與施工過程同步卸載的方法施工。
3 主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
（1）主跨500m預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，跨度居亞洲第一，世界第二。采用肋板式輕型斷面，主梁恒載重量仍超過5萬噸，拉索對數(shù)達(dá)126對，技術(shù)難度大。是世界上首座跨度達(dá)500m的肋板式斷面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，建設(shè)規(guī)模和技術(shù)難度居同類型橋梁世界之最。
（2）在確定斜拉橋成橋狀態(tài)時，首次采用PC斜拉橋合理成橋狀態(tài)的原理，在斜拉橋成橋狀態(tài)的確定時綜合考慮結(jié)構(gòu)重力、汽車荷載和預(yù)應(yīng)力等主要荷載，其它荷載則放在確定合理的成橋狀態(tài)后考慮。這種將次要影響因素從確定成橋狀態(tài)的過程分離的設(shè)計(jì)方法，極大地提高了設(shè)計(jì)效率。
（3）主梁采用雙主肋斷面，預(yù)應(yīng)力布束空間受到限制。預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)時根據(jù)各截面在施工階段和成橋階段應(yīng)力變化情況，將部分后期束放在施工階段張拉，有效地避免了后期張拉過長的預(yù)應(yīng)力連續(xù)束，提高了預(yù)應(yīng)力的效率，減少了預(yù)應(yīng)力的數(shù)量，較好地解決了布束空間受限的問題。
（4）提出了經(jīng)濟(jì)合理、操作簡便的PC斜拉橋合攏方案和解決主梁在體系轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生縱飄的方法。
?。?）對C60高強(qiáng)砼的配合比設(shè)計(jì)和工作性能進(jìn)行了深入研究，并在本橋得到了大規(guī)模成功的應(yīng)用，為高強(qiáng)混凝土的研究及應(yīng)用提供了借鑒。
?。?）采用粘性剪切型拉索減振裝置，對拉索的風(fēng)雨振取得了良好的減振效果。
4.有關(guān)資料
橋 名：荊州長江大橋
橋 型：雙塔雙索面三孔連續(xù)PC斜拉橋
跨 徑：500m、300 m
橋 址：湖北省荊州市
設(shè)計(jì)單位：湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院
施工單位：湖南路橋建設(shè)集團(tuán)公司
中交第二航務(wù)工程局
湖北省路橋公司
混凝土用量：221076m3
鋼材用量：23273t
造 價：13.73億元
建成日期：2002年9月
