发信人: syyt (柳絮飞扬), 信区: DOC
标  题: 江阴长江公路大桥综述
发信站: BBS 水木清华站 (Tue May  9 14:49:37 2000)

江阴长江公路大桥综述
周世忠

摘要：江阴长江公路大桥桥型采用主跨为1,385m钢悬索桥。文章综述了该桥的工程概况
、总体布置、设计和施工。
关键词：江阴大桥；概况；总体；设计施工
中图分类号：U442.5；U445
文献标识码：B
文章编号：1002-4972（2000）01-0055-04
A General Account of Jiangyin Yangtze River Highway Bridge
ZHOU Shi-zhong
Abstract: Jinagyin Yangtze River Highway Bridge is a steel suspension bridge
 with a main span of 1,385m. The paper gives a summary to the general situat
ions of engineering, overall layout, design and construction of the bridge.
Key words: Jiangyin Bridge; general situations; overall; design; constructio
n

江阴长江公路大桥(以下简称江阴大桥)是国家重点建设工程，它是国家沿海高速公路(同
江~三亚)和京沪高速公路两条主干线共线越江工程。在江阴河段的三个桥隧位置，经过
悬索桥，斜拉桥，钢桥架拱，钢系杆拱，沉管隧道等49个方案比较，最终选择在江阴西
山桥位大跨悬索桥方案。所选桥位正是河流最窄处，为维持河势稳定、不影响泄洪和通
航，设计选用了一跨过江的悬索桥方案，主跨为1,385m。为了防止船舶撞击桥墩，南塔
布置在岸边，北塔布设在水深3m的浅滩上。通航标准按长江口整治后通过5万吨级海船要
求，净空高50m，海船通航净宽为600m，见图1。从跨度讲，该桥堪称中国第一，世界第
四。该桥于1994年11月22日开工建设，1999年9月28日建成通车。
图1 江阴大桥桥跨布置 （单位： 高程m，尺寸mm)
1 设计条件
长江江阴河段河道稳定、微弯，在江阴市的西山突出江中，江面最窄处约1,400m，基岩
裸露，系石英砂岩和含粉砂泥质岩组成，岩体呈背斜构造，岩层向江中倾斜。西山桥位
靠近南岸侧为深泓区，水深达55~60m，江中心亦在30m左右，只靠近左岸约200m范围才是
10m以内的浅滩区。
桥位区在地质上无大的断裂带和活动断裂带，属6度地震区。
根据交通量分析与预测，15年后交通量将达到75,000辆/d，设计高速公路为2×3m车道，
设计车速100km/h。车辆荷载为汽车-超20级，挂车-300(考虑该桥位于港口附近，集装箱
运输车辆较多)，车道折减和长度折减，偏载增大等折减为40.0KN/m，同时在车行道利用
风嘴两侧设有检修道，人群荷载为3.15kN/m。设计风速为40.8m/s。
2 桥型选择和桥跨布置
在桥型方案设计竞选中，考虑到桥塔的稳定、对航运的影响、施工难度和节约投资等，
最后选择了主桥的桥跨布置为(336.5+1,385+309.34)m。全桥长3,071m；主跨是单跨简支
钢悬索桥，而两个边跨主缆为直拉式。边跨均采用预应力混凝土连续梁。南边跨考虑避
让保护文物--江阴要塞古炮台，采用2×60m+40m三跨连续梁。北锚碇离长江大堤净距达
200m以上，保证施工中大堤稳定。北边跨为50m+70m+50m+3×50m二联连续梁，边跨的梁
高和主跨相同。北引桥采用50m和30m的预应力简支T梁，纵坡为3%，坡长达1,500m。
3 下部结构
南塔基础采用直径30m，长35m的嵌岩钻孔灌注桩，在桩顶浇筑承台。桩基和承台共用混
凝土1.15万m3。 南锚碇位于山体上，由于岩性节理发育，采用重力式嵌岩锚。在碇体的
前沿做成带齿坎的斜面，增加抗滑力。
北塔处覆盖层厚度达80m，由固结度较差的饱和松软土层随深度加深，逐渐由松软的亚粘
土和粉砂土变为紧密含砾石中粗砂。采用直径2.0m的96根灌注桩组成的群桩基础，平均
桩长85m。为减少承台平面尺寸，桩距采用规范规定的最小值，桩的倾斜度限制在1/200
。对于难度这样大的群桩基础施工，我们利用引桥桩基先行进行了工艺试验，并做了2根
试桩确定单桩承载力，使原设计的北塔123根桩减为96根，节省投资，加快了进度。承台
和桩基的混凝土用量达5万m3。
北锚处覆盖层厚达100m，在地面以下40m范围内主要是松散的细砂土和亚粘土逐步到紧密
细砂层，地下40-50m为硬粘土层，以下为紧密含砾石中粗砂。该北锚结构是大桥的关键
部位之一，设计中采用浅埋、中埋扩大基础、群桩基础、地下连续墙多方案比较，最后
选用尺寸为51mx69m的沉井基础，沉井内分36个隔仓，沉井高度58m，共分11节，最下面
的一节高8m，采用带有尖角刃脚的钢壳混凝土，以上10节均为高5m的钢筋混凝土结构。
沉井下沉高程为-55.6m，顶部高程为2.4m。为了保证锚体的平衡，在沉井下沉到位后封
底，在沉井前面(靠北塔侧)三排的18个仓中注水，第四排和第五排及第六排中间2个共1
4个仓中填砂，第六排其余4个仓填充片石并注浆，见图2。
北锚碇要承受2根主缆传来的640MN的拉力传递给沉井和基础，是一个以承受水平力为主
的结构。沉井在整个施工和营运期受力不断变化。在这些荷载作用下沉井地基受到不均
匀压力并产生沉降。故在主缆架设以前，为减少沉井向后倾，在锚碇后缘5m的混凝土压
块暂不浇筑，待加劲梁架设以后再浇筑这锚块。设计允许锚块可以向前水平位移100mm，
通车至今实际水平位移不到25mm。
南北塔相同，为双柱加三道横梁的门式框架钢筋混凝土结构，主要承受由索鞍传来的竖
向荷载以及横向的风载、地震作用。塔柱为双室箱式结构，两室分别安装检修电梯和检
修人梯。横梁也为双室箱式预应力混凝土结构，横梁高11m，下横梁上支承主梁和边跨的
混凝土箱梁。塔身采用爬模施工，北塔每次爬升6m(南塔爬升4.5m)。为便于钢筋绑扎、
立模和测量控制，采用劲性骨架定位。在塔身浇筑高度超过横梁顶一定高度后，用直径
为900mm钢管支模浇筑横梁，分两次浇筑两次张拉。南、北塔塔身及横梁各使用混凝土1
.93万m3。
图2 北锚结构 （单位: 高程m, 尺寸mm)
4 上部结构
悬索桥的主缆是全桥最重要的承重构件，主缆的长度和线型对全桥的几何形状具有决定
性影响。江阴大桥的主缆采用预制平行索股法(PPWS)编制而成。每根索股由127根直径5
.35mm、强度1,600MPa的高强镀锌钢丝所组成，重50t。索股长度为2,180m，两端采用套
筒式热注锚。锚杯用铸钢制成，内浇锌铜合金。索股在工厂内加工后，绕卷在卷轴上，
运往工地。主跨的主缆由169根索股构成，共21,463根钢丝。边跨比主跨增加8根索股(图
3)。主跨主缆直径达876mm，边跨主缆直径达897mm，主缆用高强镀锌钢丝达16,800t。
江阴大桥的悬挂系统主要由安装在主缆上的索夹、吊索和安装在钢箱梁上的耳板组成。
吊索间距为16m，吊索长度大于10m的用直径5mm平行钢丝索股，而小于10m长的吊索用直
径80mm的钢丝绳，其柔性较好，适用于刚度较大的短吊索。
主缆钢丝在跨过塔顶和进入鞍部分散锚固时，对混凝土都会产生很大压力，故必须设置
鞍座和散索鞍。在江阴大桥中，这些构件都采用铸焊组合件，每个鞍座包括底板重达17
2t，散索鞍为78t。主跨钢箱梁安装过程中，主跨主缆垂度在不断变化，使主塔两侧主缆
的倾角也产生变化，水平力亦不相等。这一水平力差将对主塔根部产生很大的弯矩，故
在主缆架设过程中，移动鞍座的位置调整主缆倾角，减少了主塔根部弯矩。
作为桥面板的主梁采用扁平闭合流线型断面(图4)。主梁断面的选择是通过节段的风洞试
验最后确定。梁高3m，梁的总宽36.9m。其中桥面宽29.5m，两侧风嘴各宽1.5m，风嘴外
侧设人行道、栏杆和检修车轨道，每侧宽2.2m。全桥钢箱梁分成87节梁段，总重量18,0
00t。每一标准梁段长16m，跨中段长18.2m，两端梁段长9.33m。吊装节段长32m，即由两
个标准段拼装后吊装。箱梁采用英国合金钢的正交异性结构。顶板厚12mm；底板厚10mm
。箱内横隔板间距3.2m。加劲槽形肋用6mm厚的钢板轧制。减轻钢箱梁重量从而减少对主
缆的拉力和对锚碇的负担。
钢箱梁的制作是采用工厂预制顶底板与横隔板的加劲板单元和风嘴的角单元，然后水运
到离桥位不足1km的拼装场胎架上组拼成箱梁节段，在这胎架上考虑了焊接变形和安装的
预拱度，这样保证了钢箱梁在高空焊接时吻合性好。钢箱梁的吊装是用液压式跨缆吊机
，把驳船运来的钢箱梁节段从水面提升到设计高度，用吊索把它固定到位。对于靠岸的
南北各三个节段，由于水浅不能直接起吊，采用摆宕方法吊装。钢箱梁内外都采用油漆
喷涂，但因箱内密闭、不通风，故而设置了除湿系统，使空气湿度保持在40%以下，大大
延缓了钢板锈蚀。
图3 缆截面结构示意
5 钢桥面上的桥面铺装
在桥面上每增厚10mm的桥面铺装，桥面将增加10,000kN荷载，加大了对北锚碇的压力。
江阴大桥采用了48mm厚的浇注式沥青混凝土 （沥青马蹄脂）作为铺装层（图5），浇筑
式沥青混凝土是一次摊辅，表面撒铺了包裹着沥青的粒径为14mm的石子，轻轻地碾压，
以保证表面粗糙度，在其下各层分别是作为防水层的沥青橡胶基层，由可溶性橡胶沥青
组成的粘接底层和在钢板面上用环氧富锌漆涂装的防锈层。钢桥面的沥青混凝土铺装要
解决高温稳定性，低温抗裂性，常温抗疲劳和各层粘接力问题。故通过大量试验选择材
料、配比以满足各种性能和指标。
图4 钢箱梁横断面
图5 桥面铺装层
6 监控设施
结构安全监测的主要内容：监测主跨桥型在纵向、横向和垂向的变化，监测钢箱梁截面
的移动；监测锚室内主缆索股的拉力；监测跨中及1/4跨处的吊索拉力和监测主跨部分及
悬吊体系的振动特征。另外，还定期测量南北锚碇和南北塔顶位移的情况。
结构安全监测系统由1台工作站和8台远程外站通过以太光纤局域网络连接而成。工作站
置于大桥的监控中心，提供系统与操作人员的界面，便于完成系统参数的操作，并对各
站接收到的设计、处理和报警数据进行存储和显示。外站布置在桥上负责全部传感器和
分系统的监测，并在数据传输到工作站之前处理所有收集到的有关数据。梁的外形和移
动选用了光载波通信系统。主缆束股的拉力监测，选取每个锚室内的3根束股进行监测。
吊索中的拉力监测，使用了荷载销，测出吊索拉力与理论值进行比较。以确定吊索是否
有疲劳破坏的现象产生。振动特性是大桥的主跨和一侧边跨主缆进行监测，选用了高标
准加速度仪，提供主梁、主缆和吊索的颤振振型与理论分析对比，对维护管理提供帮助
。总之，通过这些监测提供的数据，将对大桥安全制定出更有效的措施，也为今后大跨
径悬索桥的设计和科研提供数据。
江阴大桥还考虑了使用和整体的景观效果，在南岸的高地布置了监控、观光的综合楼和
紧急疏散通道，北岸布置了大桥公园、管理中心、监控中心、收费站和展览厅。 江阴大
桥是中国第一座超千米跨径的悬索桥，既集中了全国桥梁专家的智慧，也得到了国外专
家的帮助。
周世忠先生简历：
1943年10月生，1965年毕业于河海大学港口专业，长期从事桥梁设计、施工、建设管理
工作。1992年起任江苏省交通厅副厅长，江阴长江大桥副总指挥兼总监理工程师。


--
※ 来源:·BBS 水木清华站 smth.org·[FROM: 166.111.10.84]