1. 概況
圖 1 橋位圖
重慶石板坡長江大橋復線橋包括北引道、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，每一跨的跨中均設有30m跨的掛梁。是當時重慶唯一的一座跨江大橋。重慶石板坡長江大橋復線橋選擇位于老橋的上游側(cè)，兩橋中心線之間相距25m。距重慶菜園壩長江大橋1.2km（圖1）。經(jīng)過通航論證分析，中間156m和174m跨之間的橋墩不能再設，這就使主跨跨徑達到了330m。全橋長1137.17m（圖2）。
兩岸地形較對稱，河谷開闊，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。設計流量81,000m3/s，設計流速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。
重慶石板坡長江大橋復線橋為四車道城市主干道I級特大橋，設計速度60km/h；橋位區(qū)平均地面20m高度處，頻率1/100的10min平均最大風速為26.7m/s；船舶撞擊荷載：按內(nèi)河I級航道進行設計，順水流方向12000kN，橫水流方向6000 kN；地震基本烈度為6度，結(jié)構(gòu)物按7度設防；通航凈寬290.2m，通航凈空18m。
圖 2 復線橋全景
2. 主橋結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)體系采用長聯(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1103.5m全橋除主跨330m中部有108m鋼梁外，其他均為預應力混凝土結(jié)構(gòu)（圖3），單向四車道，橋面全寬19m。
圖3 橋型布置（單位：m）
（1）主墩基礎
1號橋墩樁基直徑為2.5m，平面布置為3×4根。承臺為19×16×5m。
2號、3號、4號橋墩樁基直徑為2.0m，平面布置為3×4根。承臺為19×16×5m。
主墩5號、7號橋墩基礎形式采用樁基+承臺形式（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。承臺為19×19×6m。
圖4 主墩基礎（單位：m）
圖5 基礎施工
?。?）墩身
1、2號墩身為4.6m（縱）×9m（橫）的矩形空心橋墩，壁厚為1m，墩頂設置活動支座。
3、4號墩身尺寸同1、2號墩。
5號、7號橋墩為雙壁實體鋼筋混凝土橋墩，每個墩壁寬2.8m，雙壁間凈距5.4m，橫橋向墩身墩身總寬10.2m，由兩個0.6m的分水尖和9m的墩身構(gòu)成, 橋墩與主梁固接, 5號、7號橋墩墩身高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、跨中的3m漸變至根部的8m；第四跨梁高從3號墩附近的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號墩處的5m漸變至5號墩處的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漸變至橋臺處的5m。
鋼箱梁（圖9）橋面采用正交異性板，板厚18mm，下設8mm的加勁肋，間距640mm。鋼結(jié)構(gòu)依據(jù)最新的AASHTO規(guī)范進行細部設計。
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，主跨跨中設置了103m長的鋼箱梁，加上兩端各2.5m長的鋼混結(jié)合段，鋼箱梁總長108m（圖10）。
混凝土梁為三向預應力結(jié)構(gòu)，預應力索采用公稱直徑為15.24mm的七絲鋼絞線，抗拉強度標準值為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；頂板橫向預應力索采用15—3鋼束；豎向預應力除了在5、6號墩附近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
石板坡復線橋體外索體外設置在P5、P7的0號塊之間，即330m主跨。體外索線形設計以后期下?lián)锨€為基本參照準繩。
體外索線形的布置特點是：盡量簡化線形，減少轉(zhuǎn)向裝置，有利于簡化結(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)造簡單化(圖11、圖12)。
體外索數(shù)量的確定根據(jù)以下兩個原則：
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，預拱度達到設計預定值；鋼箱梁跨中頂?shù)装宓膽刂圃?20 MPa以下；主梁根部頂緣預應力儲備不小于6.0 MPa。
2) 收縮徐變所產(chǎn)生的下?lián)弦ㄟ^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)的體外預應力索，在運營過程中，如有需要，可以調(diào)整鋼箱梁的變形。
（5）鋼混接頭
石板坡長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PBL剪力板、預應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，預應力短束鋼筋錨固在混凝土橫隔板和鋼箱橫隔板上，預應力長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)設計，接頭縱向長4m，其中鋼箱部分長2.5m，內(nèi)填充混凝土部分長1.5m，在結(jié)合面設置一塊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）對應。
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長梁段采用臨時支架施工外，其余混凝土梁采用掛籃懸澆法施工。由于靠近5、6號墩處的節(jié)段非常重，節(jié)段長度從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。在臨時封閉鋼箱梁兩端后，長103m、重1400噸鋼箱梁像駁船一樣從武漢起航經(jīng)過長江三峽，由拖船拖運至重慶（圖16）。經(jīng)過橋下水面準確定位，鋼箱梁被整體提升就位（圖17）。
圖16 鋼箱梁運輸
圖17 鋼箱梁吊裝
3. 主要技術特點和創(chuàng)新點
?。?）為解決預應力大跨連續(xù)剛構(gòu)因恒載應力過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大的問題，鋼-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)方案不但有效降低了自重，增強了連續(xù)剛構(gòu)的跨越能力，也使施工的風險減少，同時大大加快了施工速度；
（2）在梁橋上首次采用鋼－混凝土接頭；該接頭位于正、負彎矩交替作用區(qū)，通過巧妙地設計使在較短的距離內(nèi)實現(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，進行靜力和疲勞性能的試驗研究，確認構(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間后下?lián)线^大、裂縫較多的問題；
（4）為減輕自重荷載，在其橋面鋪裝設計上首次取消了國內(nèi)慣用的調(diào)平層，僅設置7.5cm的瀝青鋪裝。
?。?）在國內(nèi)首次采用鋼箱梁整體自浮方式運輸，從制造地武漢要通過葛洲壩和三峽大壩，通過船隊的不同組合和周密策劃，順利運抵重慶；
本橋鋼箱梁長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)、定位施工技術均為國內(nèi)首次。
實施了旋轉(zhuǎn)抬頭、平行上升、再恢復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。該方法在全國首次采用。
?。?）吊裝設備設在111m懸臂上，1400t鋼箱梁在柔性支撐上動態(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)可進行精度達0.5mm的縱、橫、豎三向位移調(diào)整。
4. 有關資料
橋名：重慶石板坡長江大橋復線橋
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
設計聯(lián)合體：林同棪國際（美國）工程咨詢有限公司
林同棪國際（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
預應力鋼絞線用量： 2222 t
普通鋼筋用量： 10052 t
鋼材用量： 1849 t
造 價： 4.2866億元
建成日期：2006年8月
