1. 概況
圖 1 橋位圖
重慶石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋包括北引道、正橋、南橋頭立交、黃葛渡立交。正橋部分為現(xiàn)有的石板坡大橋，修建于1981年，其跨徑布置為86.5+4×138+156+174+104.5m，每一跨的跨中均設(shè)有30m跨的掛梁。是當(dāng)時(shí)重慶唯一的一座跨江大橋。重慶石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋選擇位于老橋的上游側(cè)，兩橋中心線之間相距25m。距重慶菜園壩長(zhǎng)江大橋1.2km（圖1）。經(jīng)過(guò)通航論證分析，中間156m和174m跨之間的橋墩不能再設(shè)，這就使主跨跨徑達(dá)到了330m。全橋長(zhǎng)1137.17m（圖2）。
兩岸地形較對(duì)稱，河谷開(kāi)闊，江心有珊瑚壩砂礫洲，主河道被分隔為內(nèi)外兩條分汊河道，以外河為主流。洪水期間江面寬約950m。設(shè)計(jì)流量81,000m3/s，設(shè)計(jì)流速5.2m/s，最大沖刷深度3.5m。覆蓋層為厚約15～22m的卵石層組成，基巖為泥巖。年平均氣溫17.0℃～18.8℃，常年降雨量為1000～1400mm。
重慶石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋?yàn)樗能嚨莱鞘兄鞲傻繧級(jí)特大橋，設(shè)計(jì)速度60km/h；橋位區(qū)平均地面20m高度處，頻率1/100的10min平均最大風(fēng)速為26.7m/s；船舶撞擊荷載：按內(nèi)河I級(jí)航道進(jìn)行設(shè)計(jì)，順?biāo)鞣较?2000kN，橫水流方向6000 kN；地震基本烈度為6度，結(jié)構(gòu)物按7度設(shè)防；通航凈寬290.2m，通航凈空18m。
圖 2 復(fù)線橋全景
2. 主橋結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)體系采用長(zhǎng)聯(lián)大跨徑砼剛構(gòu)-連續(xù)混合梁橋，橋跨布置為87.75+4×138+330+133.75m，梁總長(zhǎng)1103.5m全橋除主跨330m中部有108m鋼梁外，其他均為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（圖3），單向四車道，橋面全寬19m。
圖3 橋型布置（單位：m）
?。?）主墩基礎(chǔ)
1號(hào)橋墩樁基直徑為2.5m，平面布置為3×4根。承臺(tái)為19×16×5m。
2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)橋墩樁基直徑為2.0m，平面布置為3×4根。承臺(tái)為19×16×5m。
主墩5號(hào)、7號(hào)橋墩基礎(chǔ)形式采用樁基+承臺(tái)形式（圖4、圖5），樁基直徑為2.5m，平面布置為4×4根，采用人工挖孔形式施工。承臺(tái)為19×19×6m。
圖4 主墩基礎(chǔ)（單位：m）
圖5 基礎(chǔ)施工
?。?）墩身
1、2號(hào)墩身為4.6m（縱）×9m（橫）的矩形空心橋墩，壁厚為1m，墩頂設(shè)置活動(dòng)支座。
3、4號(hào)墩身尺寸同1、2號(hào)墩。
5號(hào)、7號(hào)橋墩為雙壁實(shí)體鋼筋混凝土橋墩，每個(gè)墩壁寬2.8m，雙壁間凈距5.4m，橫橋向墩身墩身總寬10.2m，由兩個(gè)0.6m的分水尖和9m的墩身構(gòu)成, 橋墩與主梁固接, 5號(hào)、7號(hào)橋墩墩身高49.7m（圖6、圖7）。
圖 6 主墩墩身（單位：m）
圖 7 主墩墩身施工
?。?）主梁
復(fù)線橋采用豎直腹板箱形截面（圖8）。底板寬9.0m，頂板寬19m。兩側(cè)翼緣寬5m。在第一、二、三跨，梁高由橋臺(tái)、跨中的3m漸變至根部的8m；第四跨梁高從3號(hào)墩附近的8m，逐漸變化至中跨處的5m，余下梁段均為5m等高；第五跨梁高從4號(hào)墩處的5m漸變至5號(hào)墩處的16m；主跨梁高從根部的16m漸變至中跨的4.5m；第七跨梁高由橋墩處的16m漸變至橋臺(tái)處的5m。
鋼箱梁（圖9）橋面采用正交異性板，板厚18mm，下設(shè)8mm的加勁肋，間距640mm。鋼結(jié)構(gòu)依據(jù)最新的AASHTO規(guī)范進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)。
圖 8 混凝土箱梁（單位：m）
圖 9 鋼箱梁（單位：m）
圖 10 鋼混混合梁
如上所述，主跨跨中設(shè)置了103m長(zhǎng)的鋼箱梁，加上兩端各2.5m長(zhǎng)的鋼混結(jié)合段，鋼箱梁總長(zhǎng)108m（圖10）。
混凝土梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力索采用公稱直徑為15.24mm的七絲鋼絞線，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa。所有的頂板束錨固在節(jié)段端面的腹板上部。頂板縱向索采用15—21至15—31大小的鋼束；頂板橫向預(yù)應(yīng)力索采用15—3鋼束；豎向預(yù)應(yīng)力除了在5、6號(hào)墩附近12.5m的范圍內(nèi)采用15—12鋼束以抵抗較大的剪力外，其余均采用15—3鋼束。
?。?）體外索
石板坡復(fù)線橋體外索體外設(shè)置在P5、P7的0號(hào)塊之間，即330m主跨。體外索線形設(shè)計(jì)以后期下?lián)锨€為基本參照準(zhǔn)繩。
體外索線形的布置特點(diǎn)是：盡量簡(jiǎn)化線形，減少轉(zhuǎn)向裝置，有利于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造、方便施工和提高體外索使用效率；體外索每一處轉(zhuǎn)折角度較小并盡量靠近箱梁加腋處布置，使轉(zhuǎn)向器受力和構(gòu)造簡(jiǎn)單化(圖11、圖12)。
體外索數(shù)量的確定根據(jù)以下兩個(gè)原則：
1) 恒載施工結(jié)束后主跨具有良好的初始狀態(tài)：梁線形平順，預(yù)拱度達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)定值；鋼箱梁跨中頂?shù)装宓膽?yīng)力控制在120 MPa以下；主梁根部頂緣預(yù)應(yīng)力儲(chǔ)備不小于6.0 MPa。
2) 收縮徐變所產(chǎn)生的下?lián)弦ㄟ^(guò)體外索的后期張拉而消除。體外索采用27φ15.24鋼絞線，全橋共布置16束。
在330m主跨箱內(nèi)的體外預(yù)應(yīng)力索，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，如有需要，可以調(diào)整鋼箱梁的變形。
?。?）鋼混接頭
石板坡長(zhǎng)江大橋鋼混凝土接頭采用了填充混凝土后板式的方式（圖13、圖14）。通過(guò)將鋼箱梁端部的頂板、底板和腹板做成雙壁板，將填充的混凝土與緊鄰的混凝土箱梁段的頂板、底版和腹板通過(guò)PBL剪力板、預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋等得到很好地連接，再稍往前延伸將其與混凝土橫隔板連接，預(yù)應(yīng)力短束鋼筋錨固在混凝土橫隔板和鋼箱橫隔板上，預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)束鋼筋錨固在混凝土橫隔板后梁段的頂板、底板的齒塊上。
鋼混凝土接頭鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，接頭縱向長(zhǎng)4m，其中鋼箱部分長(zhǎng)2.5m，內(nèi)填充混凝土部分長(zhǎng)1.5m，在結(jié)合面設(shè)置一塊50mm的承壓板，連接鋼箱梁部分頂板采用加勁板，與混凝土部分內(nèi)的加勁板（PBL）對(duì)應(yīng)。
圖13 鋼混凝土接頭總體布置圖
圖14 鋼混凝土接頭
?。?）主梁澆筑和施工控制
除了南岸21.55m、北岸17.55m的梁段以及第四跨跨中45m長(zhǎng)梁段采用臨時(shí)支架施工外，其余混凝土梁采用掛籃懸澆法施工。由于靠近5、6號(hào)墩處的節(jié)段非常重，節(jié)段長(zhǎng)度從2.75m到5.5m不等，最重的節(jié)段重量為380t。全橋總共使用了10付掛籃。
全橋主梁采用C50和C60混凝土。
圖15 主梁掛籃施工
鋼箱梁在重慶下游1000km處的武漢制造。在臨時(shí)封閉鋼箱梁兩端后，長(zhǎng)103m、重1400噸鋼箱梁像駁船一樣從武漢起航經(jīng)過(guò)長(zhǎng)江三峽，由拖船拖運(yùn)至重慶（圖16）。經(jīng)過(guò)橋下水面準(zhǔn)確定位，鋼箱梁被整體提升就位（圖17）。
圖16 鋼箱梁運(yùn)輸
圖17 鋼箱梁吊裝
3. 主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
?。?）為解決預(yù)應(yīng)力大跨連續(xù)剛構(gòu)因恒載應(yīng)力過(guò)高而難以提高跨越能力的難題，在330m主跨中間創(chuàng)造性的采用108m鋼箱梁（由兩端各有2.5m鋼－混凝土結(jié)合段，中間103m鋼箱梁組成），有效的解決了混凝土梁自重過(guò)大的問(wèn)題，鋼-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)方案不但有效降低了自重，增強(qiáng)了連續(xù)剛構(gòu)的跨越能力，也使施工的風(fēng)險(xiǎn)減少，同時(shí)大大加快了施工速度；
?。?）在梁橋上首次采用鋼－混凝土接頭；該接頭位于正、負(fù)彎矩交替作用區(qū)，通過(guò)巧妙地設(shè)計(jì)使在較短的距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)了鋼箱梁到混凝土梁力的平順傳遞；并制作1：1.5的接頭模型，進(jìn)行靜力和疲勞性能的試驗(yàn)研究，確認(rèn)構(gòu)造的合理及結(jié)構(gòu)的安全性；
?。?）在主跨采用可調(diào)可換的體外索體系作為結(jié)構(gòu)措施，可解決以往一些橋在使用一段時(shí)間后下?lián)线^(guò)大、裂縫較多的問(wèn)題；
（4）為減輕自重荷載，在其橋面鋪裝設(shè)計(jì)上首次取消了國(guó)內(nèi)慣用的調(diào)平層，僅設(shè)置7.5cm的瀝青鋪裝。
?。?）在國(guó)內(nèi)首次采用鋼箱梁整體自浮方式運(yùn)輸，從制造地武漢要通過(guò)葛洲壩和三峽大壩，通過(guò)船隊(duì)的不同組合和周密策劃，順利運(yùn)抵重慶；
本橋鋼箱梁長(zhǎng)103m、寬19m、重1400t，在橋位處鋼箱梁作業(yè)區(qū)位于川江主航道，水流深度快，鋼箱梁需水平旋轉(zhuǎn)90o并與水流方向垂直，其旋轉(zhuǎn)、定位施工技術(shù)均為國(guó)內(nèi)首次。
實(shí)施了旋轉(zhuǎn)抬頭、平行上升、再恢復(fù)水平的鋼箱梁吊裝出水方案，消除了平行出水增加的數(shù)值較大的吸附力，保證了主體結(jié)構(gòu)的安全。該方法在全國(guó)首次采用。
?。?）吊裝設(shè)備設(shè)在111m懸臂上，1400t鋼箱梁在柔性支撐上動(dòng)態(tài)吊裝，其空間幾何狀態(tài)精度控制十分困難，本橋吊裝系統(tǒng)可進(jìn)行精度達(dá)0.5mm的縱、橫、豎三向位移調(diào)整。
4. 有關(guān)資料
橋名：重慶石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋
橋型：連續(xù)剛結(jié)構(gòu)連續(xù)梁混合梁
跨徑：87.75+4*138+330+133.75m
設(shè)計(jì)聯(lián)合體：林同棪國(guó)際（美國(guó)）工程咨詢有限公司
林同棪國(guó)際（重慶）工程咨詢有限公司
施工單位：重慶橋梁工程總公司
混凝土用量： 55268 m3
預(yù)應(yīng)力鋼絞線用量： 2222 t
普通鋼筋用量： 10052 t
鋼材用量： 1849 t
造 價(jià)： 4.2866億元
建成日期：2006年8月
