1 概況
安慶長(zhǎng)江大橋位于長(zhǎng)江安慶段，全長(zhǎng)5986m，主橋主跨510m 鋼箱梁斜拉橋（圖1）。
圖1 慶長(zhǎng)江大橋主橋全景
橋位處河床寬1649m，主河槽寬1040m，最大水深35m，平均流速1.6m/s，設(shè)計(jì)流97000~101000m3/s，最大沖刷深度為20.1m。年平均氣溫16.5℃、降雨量1363mm。北塔處覆蓋層11.4m～13.8m，南塔處覆蓋層27.0m～28.6m?；鶐r為粉砂巖，系軟質(zhì)巖和極軟質(zhì)巖。
大橋采用四車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度100km/h，橋面高度處設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速：橫橋向33.6m/s，順橋向29.8m/s；船舶撞擊荷載：順?biāo)鞣较?7000kN，橫水流方向13500kN；地震基本烈度6度，按7度設(shè)防；通航凈空：最小凈高24m，主通航孔雙向通航寬不小于460m。
2 主橋結(jié)構(gòu)
主橋?yàn)?0m+215m+510m+215m+50m=1040m，五跨連續(xù)雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋（圖2）。兩邊跨各設(shè)一輔助墩，為克服輔助墩的負(fù)反力，在每側(cè)輔助跨上壓重1000t。
圖2 主橋橋型布置
?。?）索塔基礎(chǔ)
采用雙壁鋼圍堰大直徑鉆孔樁復(fù)合基礎(chǔ)（圖3），雙壁鋼圍堰內(nèi)徑29m，外徑32m，高分別59m（南塔）和51m（北塔），壁厚1.5m，最大重量1491t。內(nèi)設(shè)18根直徑3m鉆孔樁，最大樁長(zhǎng)91.25m，呈梅花型布置。封底混凝土厚7m，承臺(tái)厚6m。全橋封底及承臺(tái)共澆注混凝土15205m3鋼圍堰豎向分10個(gè)節(jié)段，每節(jié)段平面分為12環(huán)塊進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工和拼裝。第一至五節(jié)鋼圍堰為整體吊裝施工。第六節(jié)開(kāi)始圍堰下沉需要澆灌填芯混凝土和吸泥下沉，采用散拼工藝（圖4）。
圖3 索塔基礎(chǔ)
圖4 基礎(chǔ)施工
?。?）索塔
索塔總高度184.78m（圖5），橋面以上塔高與主跨比0.2616。索塔全寬在上塔柱處13m，在下橫梁處38m，在塔底22m。下塔柱由8.5×10.5m向上漸變至4.06×7m的分離箱形斷面，壁厚1.0m；中塔柱為4.06×7m分離矩形斷面，壁厚0.77m；上塔柱為4.5×7m分離箱形斷面，外側(cè)墻厚0.8、1.2m，錨索墻厚1.2m，索塔共澆注混凝土20658m3。索塔下橫梁上設(shè)2個(gè)豎向支座和側(cè)向限位支座。在上塔柱斜拉索錨固區(qū)配置了環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絞線束。下塔柱采用腳手架翻模施工。上、中塔柱采用爬架翻模施工工藝，標(biāo)準(zhǔn)段長(zhǎng)4.5m。由于中塔柱是向內(nèi)傾斜的，每隔18米用一道水平撐與兩個(gè)中塔柱塔肢相連接，每道水平撐施加水平主動(dòng)力（圖6）。下橫梁采用支承在承臺(tái)上的落地支架立模，分兩次澆筑混凝土，兩次張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。上塔柱錨索區(qū)預(yù)應(yīng)力管道壓漿采用真空壓漿工藝。中、上橫梁均分為兩次施工。
圖5 索塔
圖6 索塔上塔柱施工
(3)主梁
主梁采用扁平流線型閉口鋼箱梁，中心線處高3m，全寬30m（圖7）。全橋共分85個(gè)梁段，標(biāo)準(zhǔn)梁段長(zhǎng)15m，最大塊件吊裝重量約205 t，采用Q345D鋼材，用鋼量為15000t。
圖7 鋼箱梁
箱梁頂設(shè)2%的雙向橫坡。索塔處不設(shè)風(fēng)嘴，箱梁寬跨比1/17.0，高寬比為1/10。鋼箱梁每隔3.75m設(shè)1道橫隔板。無(wú)拉索處板厚10mm，有斜拉索處板厚l2mm。為增加鋼箱梁的剛度，橫橋向設(shè)置2道縱隔板，間距14m。其中索塔下梁段以及輔助跨梁段采用實(shí)體式縱隔板，一般實(shí)體式縱隔板厚10mm，受力較大的支座處，縱隔板厚度30mm、20mm。標(biāo)準(zhǔn)梁段采用桁架式縱隔板。箱梁頂板厚14~20mm，頂板U型加勁肋間距800mm。標(biāo)準(zhǔn)梁段斜拉底板采用16mm厚的鋼板。下底板采用12mm厚的鋼板；索塔處斜底板和下底板分別采用16mm厚及14mm厚的鋼板。U肋采用工地高強(qiáng)螺栓連接，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工地操作簡(jiǎn)單，避免了仰焊，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。本橋由于通航需要，邊中跨比偏大，造成斜拉索索力應(yīng)力幅偏大，岸跨最后3根斜拉索應(yīng)力幅超過(guò)200 MPa，對(duì)斜拉索及錨箱抗疲勞非常不利。為確保連接的可靠，設(shè)計(jì)對(duì)錨箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的受力分析，重點(diǎn)加大錨腹板面外的剛度。專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了1:1的足尺模型進(jìn)行靜載及疲勞試驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。主橋鋼箱梁的制造過(guò)程中，采用了各種先進(jìn)的工藝：CAM技術(shù)、錨腹板單元的組焊技術(shù)、大范圍采用各種形狀的陶質(zhì)襯墊單面焊雙面成型工藝和立體階梯推進(jìn)方式組裝、焊接鋼箱梁技術(shù)等，并采用三維激光跟蹤儀檢測(cè)箱口尺寸，取得了很好的效果，鋼箱梁的制造達(dá)到了相關(guān)規(guī)范的要求。
(4)斜拉索
拉索采用多股環(huán)氧全涂無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，全橋共128根，其中最大拉索鋼絞線根數(shù)為55根，長(zhǎng)276.8m，重達(dá)16.7t，共用鋼絞線拉索1033.3t。拉索在張拉端和固定端均設(shè)置有減震振膠塊，對(duì)一部分長(zhǎng)索在梁上另外安裝液壓減震器來(lái)減小振動(dòng)。拉索錨具能夠承受的疲勞應(yīng)力幅為250MPa，拉索外護(hù)套采用HDPE圓護(hù)管，并要求外形上具有防雨振功能。
(5)鋼箱梁架設(shè)
主塔中塔柱施工的同時(shí)，于主塔下橫梁處拼裝0塊鋼箱梁施工用托架，在高水位時(shí)利用浮吊吊裝已在工廠完成的0塊（圖8），A、B、C、D四種類(lèi)型，共計(jì)7個(gè)梁段，并在托架上焊接梁段接頭，焊接完成后張拉第1對(duì)斜拉索。斜拉索張拉到位后拼裝橋面吊機(jī)，然后第2次張拉第1對(duì)斜拉索。此后開(kāi)始采用橋面吊機(jī)對(duì)稱(chēng)吊裝15m的標(biāo)準(zhǔn)梁段（圖9），標(biāo)準(zhǔn)梁段起吊重量200t，標(biāo)準(zhǔn)梁段所對(duì)應(yīng)的斜拉索張拉分2次進(jìn)行，第1次在安裝斜拉索及鋼箱梁環(huán)焊縫完成焊接后張拉，第2次在橋面吊機(jī)前移起吊下一梁段并調(diào)整完標(biāo)高后張拉。本橋邊通航孔處于深水區(qū)內(nèi)，且航運(yùn)繁忙。為避免設(shè)置昂貴的深水臨時(shí)墩，確定采用邊孔第12梁段作為邊跨合攏段，最大雙懸臂長(zhǎng)為190.75m。岸跨10個(gè)梁段在排架上焊接成整體后，將岸跨梁段向江側(cè)推移就位連接，實(shí)現(xiàn)邊跨合攏。中跨合攏梁段設(shè)計(jì)長(zhǎng)為8.5m，合攏前精確測(cè)量，確定合攏梁段2次配切長(zhǎng)度，經(jīng)2次配切后的合攏梁段用2臺(tái)經(jīng)改裝后的橋面吊機(jī)吊裝就位，焊接環(huán)焊縫后，解除索塔下臨時(shí)固結(jié)約束，實(shí)現(xiàn)中跨合攏。中跨合龍時(shí)兩個(gè)懸臂端軸線相對(duì)偏差1mm，絕對(duì)偏差5mm；標(biāo)高相對(duì)偏差6mm，絕對(duì)標(biāo)高與監(jiān)控指令相差9mm（圖10）。
圖8 主塔處鋼箱梁大型浮吊安裝
圖9 鋼箱梁吊裝
圖10 鋼箱梁中跨合龍
3主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
?。?）主塔地處長(zhǎng)江下游河段基礎(chǔ)水深達(dá)38m ，設(shè)計(jì)施工中采用直徑32m、壁厚1.5m、高50.5m的大型雙壁鋼圍堰復(fù)合基礎(chǔ)，是迄今以來(lái)我國(guó)大型的深水基礎(chǔ)之一。
（2）主塔自承臺(tái)頂面高184.78m，采用上塔柱平行分離式倒Y形塔，雄偉壯觀。采用可調(diào)式主動(dòng)橫撐，對(duì)施工中塔身變位與應(yīng)力控制起到了關(guān)鍵作用；對(duì)塔身錨固區(qū)采用環(huán)向預(yù)應(yīng)力、塑料波紋管道成形及真空壓漿技術(shù)，改善了復(fù)雜應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力分布，為同類(lèi)設(shè)計(jì)提供更為科學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)。
?。?）、主橋斜拉索設(shè)計(jì)為鋼絞線體系，與平行鋼絲體系相比減少了施工編索工藝，提高了索的設(shè)計(jì)壽命；首次采用了斜拉橋尾索應(yīng)力幅控制方式。
?。?）主橋設(shè)計(jì)采用了扁平流線型閉口鋼箱梁，具有良好的力學(xué)性能和景觀效果，減輕了主橋基礎(chǔ)的恒載；對(duì)扁平流線型閉口鋼箱梁的計(jì)算、設(shè)計(jì)、加工和施工控制技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)。
?。?）在主橋結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中嵌入以結(jié)構(gòu)狀態(tài)向量為控制目標(biāo)的隨機(jī)調(diào)索模塊，為靈活應(yīng)用索力確定原則提供支持，有效地克服了正裝試算中的不確定性，對(duì)大跨度斜拉橋進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)了安裝線形平順、內(nèi)力符合設(shè)計(jì)要求，避免了多次調(diào)索，縮短了安裝周期，提高了安裝質(zhì)量，在本橋的安裝達(dá)到了一次合龍誤差±2mm的精度，達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
4有關(guān)資料
橋 名；安慶長(zhǎng)江大橋
橋 型：鋼箱梁斜拉橋
跨 徑：510m
橋 址；安徽省安慶市
設(shè)計(jì)單位：安徽省公路勘測(cè)設(shè)計(jì)院、重慶交通科研設(shè)計(jì)院
施工單位：湖南路橋集團(tuán)公司、中交集團(tuán)第二航務(wù)工程局、中鐵寶橋股份有限公司、柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司
混凝土用量：96264m3
鋼材用量：32373t（不包括鋼箱梁）
造 價(jià)：3.32億元
建成日期：2004年12月
