1 概況
忠縣長江大橋位于忠縣城上游8km，主橋主跨采用460m混凝土斜拉橋（圖1）。
圖1 忠縣長江大橋效果
橋位處江面寬約1130m，水深17m，深泓線偏忠縣岸，平均流速2m/s。覆蓋層3～5.3m，基巖為細(xì)砂巖。橋位區(qū)屬亞熱帶東南季風(fēng)山區(qū)氣候，年平均降雨量1192.9mm。
大橋?yàn)樗能嚨栏咚俟窐?biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80Km/h；橋面寬度24.5m；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速25.0m/s；地震烈度按基本烈度Ⅵ度設(shè)計(jì)，按Ⅶ度設(shè)防；通航凈高18m，單孔雙向航寬不小于370m，單孔單向通航不小于185m。
2 主橋結(jié)構(gòu)
大橋?yàn)殡p塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，橋跨布置為205m＋460m＋205m＝870m(圖2)，采用全漂浮體系。為保證正常運(yùn)營狀態(tài)下，過渡墩的支座不出現(xiàn)上拔力，在邊跨進(jìn)行壓重。
圖2 橋型布置
?。?）索塔基礎(chǔ)
南主墩河床覆蓋層薄，平整度較好，基礎(chǔ)采用雙壁鋼圍堰、承臺(tái)、鉆孔樁復(fù)合基礎(chǔ)（圖3、圖4）；北主墩河床覆蓋層厚，基礎(chǔ)采用雙壁有底鋼吊箱圍堰、承臺(tái)、鉆孔樁復(fù)合基礎(chǔ)。鋼圍堰及有底鋼吊箱外徑均為36m，內(nèi)徑33m，壁厚1.5m。內(nèi)設(shè)置19根φ3.0m鉆孔樁，南主墩樁長37m，北主墩樁長44.5m。封底混凝土厚：南主墩9.5m，北主墩7m，承臺(tái)高6m。南、北索塔基礎(chǔ)封底和承臺(tái)共澆筑混凝土20702m3。
圖3 主塔基礎(chǔ)
圖4 南主墩雙壁鋼圍堰基礎(chǔ)施工
?。?）墩身
墩身截面采用鋼筋混凝土八室箱形結(jié)構(gòu)，塔墩順橋向?qū)?7m，橫橋向?qū)?9m（圖5）。順橋向兩側(cè)外壁厚100cm，內(nèi)壁厚60cm。橫橋向兩側(cè)設(shè)分水尖。墩底、頂各設(shè)200cm及450cm厚的實(shí)體段。內(nèi)腔尺寸均7.2×5.5m。南主墩墩高45m，北主墩墩高47.5m。采用C40混凝土，南、北主墩墩身混凝土數(shù)量19337.9m3。
圖5 索塔墩身
?。?）索塔
索塔塔柱為H形鋼筋混凝土空心結(jié)構(gòu),塔柱高200m（圖6），橋面以上塔高跨比0.2620。索塔上塔柱錨索區(qū)為7.0m×4.5m分離矩形斷面，中、下塔柱為（7.0～12m）×（4.5m～8.0m）的分離矩形斷面。每個(gè)索塔設(shè)兩道橫梁，下橫梁為9×6m箱型斷面，上橫梁為6.8×5m箱型斷面。索塔橫橋向?qū)挾仍诙枕敒?5m，下橫梁轉(zhuǎn)折處為36.8m。南、北索塔混凝土26129m3。
上塔柱為拉索錨固區(qū)，采用環(huán)向預(yù)應(yīng)力，并對(duì)水平力最大的節(jié)段進(jìn)行了1：1的足尺模型試驗(yàn)驗(yàn)證。塔柱采用液壓爬模施工工藝，每段施工高度4.0m。在下、中塔柱施工過程中為克服塔肢傾覆力分別設(shè)置了3道水平拉索及3道水平撐桿（圖7）。預(yù)應(yīng)力孔道采用真空輔助壓漿工藝。上、下橫梁采用八字撐鋼管樁懸空支架，突破了大多數(shù)橋橫梁采用落地支架技術(shù)，節(jié)約成本和工期。
圖6 索塔結(jié)構(gòu)
圖7 索塔中塔塔柱施工
?。?）主梁
圖8 主梁標(biāo)準(zhǔn)梁段截面
主梁為整體開口梁板式斷面（圖8），梁高（中心線處）2.965m，標(biāo)準(zhǔn)截面縱向每隔8m設(shè)置一道橫隔板。主梁為雙向預(yù)應(yīng)力，斷面為∏型斷面,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長8m，肋板寬為1.8m。由于塔下梁段承受較大軸力，肋板寬加寬至2.4m。為滿足邊跨壓重要求，加厚邊跨斷面的肋板，其中有5個(gè)節(jié)段的肋板加厚至3.9m，7個(gè)節(jié)段的肋板加厚至5m，最邊上兩個(gè)節(jié)段采用實(shí)心板梁。主梁采用C55混凝土，部分采用C60混凝土。主梁設(shè)置了施工預(yù)應(yīng)力束和后期預(yù)應(yīng)力束，后期預(yù)應(yīng)力束分邊跨后期束和中跨后期束。
圖8 主梁標(biāo)準(zhǔn)梁段截面
（5）斜拉索
斜拉索采用雙向扇形布置平行鋼絲體系，每塔單面為29對(duì)斜拉索，一根吊索（0＃），全橋共230根斜拉索，最重一根索重19.9t，全橋共用高強(qiáng)鍍鋅鋼絲2468.12t，拉索外裹高密度PE防腐材料，共122.26t。斜拉索在梁上標(biāo)準(zhǔn)間距為8m，在塔上的錨固間距為1.75m～5m。為減小由于斜拉索共振引起的疲勞應(yīng)力幅值，斜拉索的減振采用磁流變阻器與減振橡膠塊工作作用的方式，為保護(hù)斜拉索免遭雷電襲擊，在29號(hào)斜拉索上設(shè)置避雷帶，斜拉索塔柱上的錨墊板采用銅線與避雷接地線電氣相連。
?。?）主梁施工
主梁采用前支點(diǎn)掛籃施工工藝，在主梁0#塊施工完成后，安裝掛籃吊裝支架，吊裝掛籃。利用前支點(diǎn)掛籃承重平臺(tái)施工主梁1＃段，掛籃主縱梁下設(shè)鋼管樁支撐，前端利用2＃索鎖定，施工完1＃段后進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，從2＃段開始按正常前支點(diǎn)掛籃懸澆施工。
3. 大橋主要特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
?。?) 主梁邊跨壓重采用逐步加寬肋板壓重，沒有采用常規(guī)的平衡箱壓重。
?。?) 主梁的臨時(shí)固結(jié)支座采用鋼板將其分開為主梁和主塔部分，這兩部分通過體外預(yù)應(yīng)力束和沙漏支座將它們聯(lián)成一個(gè)整體，在主跨合龍時(shí)只要迅速卸掉體外預(yù)應(yīng)力束和沙漏支座就可以實(shí)現(xiàn)主梁縱向約束解除。
?。?)主跨合龍后調(diào)整最后幾對(duì)斜拉索索力，以減少中跨合龍時(shí)臨時(shí)預(yù)壓重，減少合龍難度。
（4）鋼圍堰和鋼吊箱的首節(jié)入水采用在浮式平臺(tái)拼裝好后，托運(yùn)就位后整體吊起，然后退出浮式平臺(tái)首節(jié)沉入水中，減少岸上拼裝下水和托運(yùn)就位施工工序，為施工工期贏得時(shí)間。
（5）鋼圍堰和鋼吊箱的封底施工均采用兩次封底，鋼圍堰采用兩次封底可以有效地防止封底混凝土的泄露；鋼吊箱采用兩次封底，第一次封底可以將吊箱水與江中水完全隔開，第二次澆注的封底混凝土可以充分利用水的浮力，用吊箱內(nèi)抽水置換混凝土重量的辦法減少吊桿受力，降低了封底施工難度。由于采用兩次封底降低圍堰施工關(guān)鍵步驟的技術(shù)難度，所以整個(gè)大橋深水基礎(chǔ)施工非常順利。
4.有關(guān)資料
橋 名：忠縣長江大橋
橋 型：雙塔雙索面PC斜拉橋
跨 徑：460m
橋 址：重慶市忠縣
建設(shè)單位：重慶市高速公路發(fā)展公司墊利分公司
設(shè)計(jì)單位：重慶交通科研設(shè)計(jì)院
施工單位：中交第二航務(wù)工程局有限公司、中鐵第一工程局有限公司
混凝土用量：11萬m3
鋼材用量：2.4萬噸
造 價(jià)：6.5億
建成日期：2008年
