湖北省地处华中腹地、长江中游、洞庭湖以北,全省地势西高东低,1040公里的长江横贯东西,800多公里汉水蜿蜒南北,滋润着这片沃土；鄂西、北为武陵山区、神农架和秦巴山，多崇山峻岭、深山峡谷；东南部为大别山和幕埠山；中部为江汉平原，纵横交错的河流和星罗棋布的湖泊。同时,湖北又是全国的重要交通枢纽之一，水陆交通的主要干线在湖北境内纵横交汇，素有九省通衢之称。

图1 湖北省地形图

湖北的桥梁发展史至少可以追溯至约3000年以前西周昭王时期。湖北现存的古代桥梁有数百处之多，以砖石、砖木桥为主。解放前，湖北桥粱建设十分落后，1949年新中国成立前，全省虽有桥梁1940座，但绝大部分系临时砖木桥或石木桥，跨度小、宽度窄、荷载标准低，且多年失修、岌岌可危。改革开放以前30年，湖北桥梁开始缓慢起步，并建成一些简支梁、T型刚构和拱桥等跨径不大、道路等级较低的桥梁，同时集全国之力在长江上修建了2座公铁两用桥梁、汉江上修建了4座公路桥梁，而人车过江主要依靠轮渡。改革开放以来，随着沿江经济的高速发展，湖北掀起了交通基础设施建设前所未有的高潮，到2030年，规划建设的高速公路里程将达到8000公里，同时建成以武汉为中心的“米”字形高速铁路网。造型各异的大桥,越长江、跨汉水、穿峡谷，将路桥、山水融为一体，构成纵横交错的现代交通网。独特的地理条件决定了湖北省公路铁路建设中跨越江河山川的大跨径桥梁多、技术复杂的特点，使湖北成为享誉世界的桥梁"博物馆"。

图2 湖北省高速公路规划

图3 湖北省铁路规划图

湖北桥梁有哪些看点？

湖北的大跨度桥主要集中在长江、汉江和鄂西山区。截至2019年底,湖北仅长江就建起了32座特大桥，另有6座在建。与此同时，湖北在千里汉江上建成了30座特大桥梁。在长、大桥梁建设方面，湖北走在国内前列。

1954年湖北集全国之力，借助外援，在武汉修建国内第一座长江大桥——武汉长江大桥，结束了长江无桥的历史。1995年,湖北黄石长江大桥建成通车，开启了湖北乃至全国交通部门自主设计建设长江大桥的序幕。此后，湖北桥梁不断创造奇迹,主跨960米的宜昌长江大桥为当时国内第三大跨度钢箱梁悬桥，是国内第一座由省交通部门自行设计建设的第一座大跨径悬索桥；荆州长江大桥结构复杂,主桥由两座斜拉桥和一座预应力砼箱形连续梁桥三个桥段组成，主跨500米混凝土斜拉桥至今位居同类型桥梁国内第一、世界第二。主跨1280米的阳逻长江大桥,建成时为世界第八大悬索桥，其南锚的工程量及基础施工难度居国内之最，被誉为"神州第一锚"。鄂东长江大桥926米一跨过江,是世界第二大跨混合梁斜拉桥。2014年建成的鹦鹉洲长江大桥，采用三塔悬索桥，世界上尚不多见。而在建青山长江大桥和2019年建成的杨泗港、香溪长江大桥分别为世界级的大跨度斜拉桥、悬索桥和拱桥，再次让湖北的长江大桥建设引起了国内外桥梁界的高度关注。

跨汉江大桥：以主跨200米以内的梁桥为主。1993年建成的郧县汉江大桥，主跨414米地锚式混凝土斜拉桥，是湖北省首座跨度超400米的斜拉桥，也是目前汉江上主跨最大的桥梁。

山区大跨度桥梁主要集中在鄂西山区，以上海至重庆高速公路宜昌至恩施段为例，该段高速公路建设里程183公里，100米以上高墩桥梁15座，最高桥墩178米；主跨200米以上桥梁10座，最大单跨900米，梁桥、拱桥、悬索桥均有采用。其中主跨900米的四渡桥桥面离谷底560米，主缆架设时先导索采用火箭发射，给人们留下了深刻印象。

多条纵贯中国南北的铁路，在湖北跨越长江，修建了多座跨长江的公铁两用桥。此外，长江流经武汉、宜昌市，还修建十多座城市跨江桥梁。

湖北大跨度桥梁的技术含金量

综观湖北大跨度桥梁，有如下基本特点：一是数量多，建设集中；二是主跨大，各类型桥梁主跨跨径在国内乃至世界上都名列前茅；三是桥梁体系类型齐全，大跨度悬索桥、斜拉桥、拱桥均有采用；四是重视技术创新。

数量多

据统计，湖北已建和在建主跨400米以上桥梁五十余座，其中跨长江桥梁38座，其他主要分布在鄂西山区。这些桥梁往往多集中建设，如2018—2019年湖北同时在建十二座长江大桥，鄂西山区一条高速公路同时建设10座以上主跨超过200米的高墩大跨桥梁，对桥梁建设管理和设计施工能力都是很大的挑战。

主跨大

目前，湖北已建和在建长江大桥达38座，主跨基本都在700米以上。这些桥梁中，武汉杨泗港长江大桥为主跨1700米的双层公路桥，跨度居于世界第二，也是世界上最大跨度双层悬索桥；香溪长江公路大桥为主跨519米的中承式钢箱桁架拱，是已建成的世界上最大跨度的全推力拱桥；斜拉桥跨径在800米以上的有9座，有跨度居于世界第四位的斜拉桥-青山长江公路大桥，为主跨938米的钢箱混合梁斜拉桥。混凝土斜拉桥跨径达500米的荆州长江大桥，建成以来主跨跨度一直居同类桥梁亚洲第一，世界第二。

体系类型齐全

湖北省大跨度桥梁类型齐全，大跨度悬索桥、斜拉桥、拱桥均有采用。其中悬索桥有自锚式、三塔四跨、双塔等体系，主梁类型有钢箱梁、钢混组合梁、钢桁架等多种形式；斜拉桥有地锚式、全漂浮、半漂浮、单塔、双塔、多塔等不同体系，主梁类型更是多种多样；大跨度拱桥既钢管混凝土拱桥，也有钢箱桁架拱桥，根据建设条件，不同的支承体系均有采用。

重视创新

湖北省大跨度桥梁建设，除了跨度上的不断突破，还根据不同桥梁的功能和建设条件，力求通过创新来解决设计施工技术难题，为推动我国桥梁建设技术进步作出了重要贡献。

从技术角度看，这些创新主要体现在四个方面：一是结构体系方面的创新,这些主要体现在为适应地形和通航要求，在悬索桥和斜拉桥方面结构体系创新。如鹦鹉洲长江大桥在世界上首次采用三塔四跨悬索桥体系；泗港长江杨大桥首次采用双层体系；陨阳汉江大桥采用主跨414米地锚式斜拉桥；荆州长江大桥南汊通航孔桥采用姊妹塔不对称双塔三跨布置，两主塔高差达32米等。二是结构设计的创新，这些主要体现在大跨度桥梁钢箱梁和斜拉索锚固构造设计的持续优化改进、组合结构的采用等方面。如鄂东长江大桥建成时为国内最大跨度混合梁斜拉桥、鹦鹉洲长江大桥在世界上首次采用钢-混组合加劲梁、阳逻长江大桥主缆采用可更换的锚固系统、沌口长江大桥钢箱梁U肋双面焊等。三是建筑材料创新，主要是高性能混凝土和高强度钢绞线、钢丝、桥面铺装材料的不断创新。如荆州长江大桥500米主跨PC斜拉桥主梁在国内首次大规模采用C60混凝土、杨泗港长江大桥首次采用主缆单根直径6.2mm、抗拉强度1960MPa的大直径高强钢丝等。四是施工技术和工艺创新。湖北大跨度桥梁根据桥型结构、地形和地质等建设条件，在施工技术和工艺上也不断创新，开发了不少桥梁施工技术装备和工法工艺，如：四渡河大桥采用火箭布设主缆牵引、沌口长江大桥钢箱梁U肋双面焊施工工艺及设备、大跨度拱桥扣吊合一施工技术等。

这些桥梁值得重点看一看

在湖北已建和在建的不同类型大跨度桥梁中，很多都有自己的技术特点，限于篇幅，本文从悬索桥、斜拉桥、拱桥等三种类型桥梁中，选取最具特色的几座长江大桥，并对其突出的技术特点作一简要介绍。

悬索桥

武汉阳逻长江公路大桥

武汉阳逻长江公路大桥是京珠、沪蓉国家高速公路及武汉绕城公路共用的跨长江桥梁，2007年建成通车。桥址位于武汉市东北郊，大桥主桥采用主跨1280米双塔钢箱梁悬索桥（见图4）。

图4 阳逻长江大桥实景图

大桥有以下技术特点：

①大桥南锚碇距离长江干堤仅150m，覆盖层厚达50m，下伏砂层、砾石层与长江相通，为确保施工期和运营期桥梁结构安全和长江大堤的防洪安全，基础设计采用“直径73m，深度61.5m，厚度1.5m”的超深特大圆形地下连续墙深基坑工程，系统研究解决了超大体积基坑开挖、内衬、防渗围护以及立体交叉施工等技术难点，其基坑之深、技术难度之大被业内誉为“神州第一锚”（见图5），其信息化施工成果对国内深基坑的设计、施工均有借鉴和指导意义；

图5 南锚碇地连墙基础

②为确保悬索桥锚碇预应力锚固系统的安全与耐久性，克服处于地下水位以下潮湿环境锚碇锚固系统耐久性差的通病，达到可更换的目的，主缆锚固系统在国内首次设计研究采用“即时监测无粘结可更换预应力锚固系统”技术（见图6）；

图6 主缆可更换锚固系统

③主塔结构设计采用钢筋混凝土塔柱、横梁及钢箱剪刀撑的混合结构，一改国内混凝土主塔只能设置混凝土横梁的唯一结构模式，其钢混组合式索塔作为一种新的索塔结构形式，为国内首创。

鹦鹉洲长江大桥

鹦鹉洲长江大桥位于湖北省武汉市中心城区，属城市桥梁,2014年建成通车。主桥设计采用(200+2×850+200)m三塔四跨组合梁悬索桥（见图7），桥面宽38m。

图7 鹦鹉洲长江大桥实景图

三塔四跨较好地适应了桥位“W”形河床断面及两岸市民休闲江滩。其主要技术特点是：

①是世界上最早付诸实践并建成通车的大跨度三塔四跨悬索桥。

②主桥加劲梁采用组合梁（见图8），工字形钢板梁高2.423m，混凝土桥面板厚20cm，是世界首座采用钢-混凝土结合梁作为加劲梁的大跨度悬索桥，较好地解决了大跨悬索桥桥面铺装技术难题。

图8 鹦鹉洲长江大桥组合加劲梁

③锚碇采用环型蜂窝截面新型沉井结构（见图9），受力合理，有效解决了中心城区周边建筑物众多、建筑条件复杂的大型深基础设计施工难题。

图9 鹦鹉洲长江大桥蜂窝式沉井

④中塔采用刚度适宜的新型人字形组合式桥塔，提高了结构刚度，很好地解决了中塔主缆抗滑问题。

杨泗港长江大桥

武汉杨泗港大桥是武汉市第十座跨长江大桥，位于鹦鹉洲大桥和白沙洲大桥之间，跨江主桥采用主跨1700米单跨双层钢桁梁悬索桥（见图10）。

图10 杨泗港长江大桥

杨泗港大桥的突出特点：

①是目前国内跨度最大的悬索桥，也是目前世界上跨度最大的双层悬索桥（见图11）；大桥采用双层桥面布置，上层为双向六车道城市快速路，两侧设置了人行观光道，下层为双向四车道城市主干路，两侧设置了非机动车道和人行道，是目前交通功能最齐全的跨江桥梁；

图11 杨泗港长江大桥主梁横断面

②主缆设计首次采用了单根直径6.2mm、抗拉强度1960MPa的大直径高强钢丝，较好地解决了主缆钢丝长效耐久性问题，推动了国产高强钢丝材料性能和生产技术的进步；

③主塔混凝土材料采用了C60高性能混凝土，以降低大桥恒载，其应用具有国际先进水平；

④大桥2号塔底节钢沉井下水重量高达6200吨，是国内外采用气囊法下水重量最大的沉井，主塔沉井下沉首次采用超厚黏土层条件下超大沉井下沉新技术；

⑤首次采用了大节段全焊拼装新工艺和千吨级整体吊装新技术（见图12），缩短了架梁工期、减少了现场焊接工作量、降低了施工对航道的影响，从而保证了大桥施工质量。大桥于2019年10月建成通车。

图12 杨泗港长江大桥主梁节段

斜拉桥

荆州长江公路大桥

荆州长江大桥位于湖北省长江中游的荆江河段，桥址位于湖北省荆州市，是二连浩特至广州国家高速公路跨越长江的咽喉工程，2002年10月建成。主桥由北汊通航孔：200+500+200（m）PC斜拉桥，100+6×150+100(m)PC连续箱梁桥和南汊通航孔97+300+160（m）高低塔PC斜拉桥三部分组成（见图13）。

图13 荆州长江大桥主桥实景

其主要技术特点是：

①主跨500米PC斜拉桥，其跨度居同类桥梁世界第二、亚洲第一。荆州长江大桥PC主梁宽27m，双主肋高2.4m，重量超过5万吨，斜拉索数量达到126对，技术难度大，是国内首座跨度达到500米级的肋板式断面预应力混凝土斜拉桥。

②大桥设计深入研究并提出了PC斜拉桥合理成桥状态原理和确定方法，在斜拉桥成桥状态确定时综合考虑结构自重、预应力、汽车荷载等主要荷载，其他荷载则放在确定合理成桥状态之后考虑，这种将次要影响因素从确定成桥状态的过程分离的设计方法，极大地提高了设计效率；

③对C60高强混凝土的配合比设计和工作性能进行了深入研究，在本桥得到主梁成功应用，为桥梁高强混凝土的研究和技术发展提供了重要借鉴。

鄂东长江公路大桥

鄂东长江大桥是国家高速公路沪渝高速公路和大广高速公路湖北段的共用过江通道，桥址位于长江中游黄石市、鄂州市，2010年12月建成。大桥主桥设计采用（3×67.5＋72.5＋926＋72.5＋3×67.5）m双塔混合梁斜拉桥（见图14）。

图14 鄂东长江大桥主桥实景

其主要技术特点是：

①主跨跨径位居混合梁斜拉桥世界第二位，主梁为钢箱梁与预应力混凝土箱梁组成的混合梁均，为分离式双箱单室结构，边跨为预应力混凝土箱梁，中跨为钢箱梁，梁宽38m。

②建立了基于最小应变能的钢-混结合段合理位置的确定方法，形成了系统的混合结构斜拉桥设计方法；

③研发了“承压板+复合抗剪连接件”的钢混结合段结构（见图15），首次揭示了钢-混结合段“承压－传剪”复合传力的机理，提出了复合抗剪连接件的计算方法，创建了结合段的选型方法，使得“钢格室+PBL键”的结合段传递轴力能力提高1倍以上，并首次运用于国内大跨度混合梁斜拉桥，推动了混合梁斜拉桥的技术进步。

图15 鄂东长江大桥主梁钢混结合段

武汉天兴洲公铁两用长江大桥

武汉天兴洲长江大桥位于武汉长江二桥下游9.5公里的天兴洲江段，南汊主桥为（98+196+504+196+98）米双塔三索面公铁两用钢桁梁斜拉桥（见图16），主跨跨度居于同类桥梁世界第三。

图16 天兴洲长江公铁两用大桥实景

其主要技术特点是：

①大桥上层公路为六车道，宽27米，下层铁路为四线，其中两线一级干线、两线客运专线。是世界上首座按4线铁路修建的大跨度客货公铁两用斜拉桥。

②主梁采用板桁结合钢桁梁，三片主桁（见图17），桁宽2×15米，钢梁全长1092米，钢梁总重量为46000吨。

图17 天兴洲长江大桥横断面

③是世界上第一座双塔三索面、三片主桁公铁两用斜拉桥，可以同时承载2万吨的载荷，为世界上载荷量最大的公铁两用桥；

④公路桥面采用正交异性板和混凝土板新型结合体系，铁路桥面采用混凝土道渣槽板结合体系；

⑤深水基础首次采用直径3.4m大直径钻孔灌注桩；主塔基础施工采用“巨型双壁钢吊箱围堰成套技术，在复杂施工条件下整体浮运、精确定位。

“武汉天兴洲公铁两用长江大桥”获得第27届国际桥梁大会乔治·理查德森大奖。

青山长江大桥

青山长江公路大桥为武汉市四环线东北段跨越长江的通道，桥位上距天兴洲公铁两用桥约 7.5km，下距阳逻长江公路大桥约12.0km。大桥南汊主桥为主跨938米的双塔双索面全漂浮体系混合梁斜拉桥，双向八车道（见图18）。

图18 青山长江公路大桥效果图

大桥主要技术特点为：

①是目前长江上同类型跨度最大、桥面最宽的重载交通桥梁；

②主桥横向首次采用带剪力卡榫的分离式C型钢阻尼装置+减振抗风支座的新型约束体系，完全满足车辆荷载、风荷载、地震作用的受力性能要求；

③斜拉桥主梁首次采用中跨钢箱梁、边跨钢箱组合梁结构，组合梁混凝土结合板厚35cm（见图19）；采用钢箱组合梁既可规避宽幅混凝土梁横向开裂问题，又可满足压重要求、节省钢料；

图19 青山长江大桥边跨组合梁混凝土顶板

④主塔不设下横梁（见图20），基础首次采用空心系梁的哑铃型整体基础，可有效减小单幅承台较大的不平衡弯矩，减少桩基规模，节省造价；

⑤开展了重载交通钢桥面构造试验研究，研究制定了合理的钢桥面参数，优化了细节构造，提升抗疲劳性能。大桥正在建设中，预计2020年5月建成通车。

图20 青山长江大桥主塔施工

拱桥

香溪长江公路大桥

宜昌香溪长江公路大桥是湖北省骨架公路网中第6纵（郧县—来凤）的第2条支线（兴山—五峰）跨越长江的节点工程，桥址位于长江三峡兵书宝剑峡峡口。主桥为钢桁架全推力中承式无铰拱桥（见图21），拱轴计算跨径为519 m。拱肋采用空间变截面桁架结构，拱轴线采用悬链线形，拱轴系数为2.0。桁架拱采用2片主桁，主桁采用柏式桁架，拱顶、拱脚截面径向高度分别为12.0 m、14.0 m。

图21 香溪长江公路大桥实景图

大桥主要特点：

①主桥为主跨519m钢箱桁架拱，桥长531.2m，主跨跨度居于同类桥梁世界第三，是世界最大跨径全推力拱桥。

②在大跨度中承式拱桥中首次提出“纵向部分固接+纵向弹性约束+横向多点拉索减震”大跨度中承式拱桥桥面梁支承体系，有效地兼顾了长立柱的稳定性和支座纵向承载能力，在罕遇地震作用下，利用多个拱上长立柱的水平刚度以及拱梁之间的弹性约束限制桥面梁纵向位移。横桥向支座采用拉索组件进行减震。

③“承压板格构+预应力”的完全承压式钢-混复合拱脚连接构造（见图22）在弦杆外、承压板顶施加预应力，弦杆对应拱座截面受力为局部承压，其受力模式明确，有效消除了拱座开裂等病害的隐患；拱肋弦杆的弯矩转换为轴力，通过埋置于拱座内的预应力锚梁平衡，弦杆轴力和预应力预压力通过端部的承压板格构传递至拱座，传力途径清晰。

图22 香溪长江大桥主拱拱脚施工

④研发了大吨位300Mpa超高应力幅钢绞线拉索体系工程产品，具有索体超耐久性防腐、抗疲劳性优越、锚具结构尺寸小的优点。大桥已于2019年9月建成通车。

随着湖北省新一轮经济发展，过江交通瓶颈问题日益突出,"十三五"国家对公路建设投入的不断增大，我省公路桥梁建设迎来了发展的全盛时期。"十三五"期间我省将建成13座长江大桥，伴随一座座大桥的成功建设，湖北特大桥自主设计、科研、建设、管理能力不断增强，正紧随我国桥梁建设技术进步，一步步从桥梁大省走向桥梁强省。

作者 / 詹建辉

作者单位 / 湖北省交通规划设计院股份有限公司

编辑 / 陈晨

美编 / 赵雯

责编 / 陈晨

审校 / 盛超 廖玲

《桥梁》杂志于2004年创刊，以促进科技发展，传承桥梁文化为办刊宗旨。以关注中外桥梁史上值得借鉴的案例、共享中外桥梁史上前沿的创新成果、结识中外桥梁史上久负盛名的大师、浏览中外桥梁史上蕴涵的悠久文化为办刊特色。杂志面向国内外发行，提供国内外桥梁界最新的学术动态及实践成果，以独特的视角报道桥梁工程设计、施工、科研、监理、管理、文化等内容，全方位反映桥梁科学技术创新，展示桥梁美学文化。设有关注、专题、亮见、资讯、技术、人物、文化、会客厅等栏目，集科技与文化为一体，具有可读性、实用性及收藏价值。

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