武汉白沙洲长江大桥的技术特点

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1、武汉白沙洲长江大桥的技术特点邵长宇（铁道部大桥局设计院）【摘要】武汉白沙洲长江大桥是一座跨越分汊河流的桥梁，桥址处地质条件较差，水文条件复杂，且航运繁忙。本文着重介绍了桥式方案布设对防洪、通航的考虑，主桥斜拉桥的设计构思及对大型深水主域基础的比选。【关键词】武汉白沙洲长江大桥技术特点设计构思一、建设背景及主要建设条件1．建设背景武汉白沙洲大桥桥位是武汉市总体交通规划预留的中环线上跨越长江的桥位，位于武汉长江大桥上游约8.6km的白沙洲中部偏上游处，桥址河段水文条件复杂、航运繁忙、地质条件较差，桥梁建设难度较大。武汉市过江交通虽

2、有一桥、二桥维系，但是，随着国民经济的发展，过江交通仍然十分紧张，修建武汉白沙洲大桥非常紧迫。因此，大桥的修建必须处理好过江交通与航运、堤防的关系，解决好桥址处特殊水文、地质条件所形成的技术问题，选择合适的桥式方案，为早日建成大桥创造条件。2．桥址自然条件（1）河道及水文武汉白沙洲大桥位于武汉市的白沙洲河段上，从白沙洲中部偏上游处跨越长江。本河段中白沙洲、潜洲、荒五里边滩和汉阳也滩，自本世纪初形成至今，平面位置都处于相对稳定状态，河床近期平面变化主要表现在年际年内洲滩的消长，深槽随来水来沙条件上提下移。深泓纵剖面年际间变化特点

3、是冲淤交替。桥址附近河段处于相对稳定时期。武汉河段的整治工程可行性研究已进行多年，其具体内容是封堵白沙洲南汊，以汉阳岸江堤为准，控制河宽在1200～1300m。从有关模型试验资料看，整治后水流流速普遍增大，河床发生冲刷下切，河床高程普遍降低，其中以深槽下切为主，荒五里边滩及汉阳边滩也相应收缩，对航运极为有利。（2）航运本桥桥址位于武汉至宜昌航段，高水位时能通行3000t轮船，低水位对能通行l000t轮船。本桥通航净高按内河航道标准I（2）级考虑。桥址处仅北汊是通航河道，通过高、中、低水位实船航迹线测量和历年航道调查，桥址处航道

4、覆盖宽约800m。桥址河段航道特点是高、中水位条件下航道顺直，在枯水期，由于汉阳荒五里边滩的冲淤年际变化较大，加之水位下落泥沙落淤所形成的河心滩埂，可行航道弯曲，可通航范围较窄。桥址河段枯水期水道深泓随每年来水来沙条件不同而左右变化。（3）工程地质桥址处基岩为白垩～第三系陆相碎屑岩，岩面较平坦，埋深约20～45m，岩面高程-24．5～-15．6m，岩性、岩相变化较大，固结成岩程度不一，软硬不均。按岩性及成分可分为砂质泥岩、含砾砂质泥岩、砂岩、疏松砂岩等六类，其单轴极限强度在0．5～5MPa之间。主河槽中覆盖层的表层以粉细沙为主

5、，厚8～23m，其下由硬塑半干硬粘性土及圆砾上组成，厚9～18m。3．主要技术标准（1）荷载等级汽车--超20级设计；挂车--120级检算。（2）设计车速80km/h。（3）桥面宽度桥面设六条机动车道，车行道宽22m，中央分隔带宽1.5m，路缘带宽度共lm，两侧各设宽0．75m检修道，检修道与机动车道间设置0．25m的防护栏。桥面净宽26.5m。（4）设计基本风速V10＝25．8m／s．（5）地震按6度设计．二、桥式总体布置1．桥式布置的原则桥址处河道由南汊、白沙洲、北汊和汉阳边滩组成，两岸大堤间距约2.4km，北汊为主河槽，

6、宽约1200m，通航航道全年均在北汊内，北汊汛期行洪分流比占全河道的85％左右，白沙洲及南汊分流比仅占15％左右，汉阳边滩汛期有水，水深较浅，过洪分流比极小。主河槽重点要解决好通航问题，特别是枯水期的航道问题，还要考虑到航道可能出现的变化；白沙洲及南汊主要应能满足汛期行洪需要，并要求不致对河势变化产生不良影响。因此，在桥式总体布置构思中应尽量减小对河势的不利影响，或通过方案的选配使建桥对河势的影响趋向有利；要最大限度地改善航运条件，满足通航要求；要有利于加快工程进度，降低造价，为大桥早日建成创造前提条件。正桥桥式布置见图1。2

7、．主河槽桥式布置主河槽桥式布置经多方案的论证比选，以采用大跨双塔钢箱梁斜拉桥方案为宜，从通航要求考虑，北塔墩置于上、下行航道分界航标处，北边跨覆盖中高水位上行航道，下行从主跨通过；南塔墩置于现行航道一般年份枯水期航迹线以外，既不改变又覆盖了习惯性航道，由此，两塔间主跨当在600m左右。与北边跨对称设置的南边跨作为备用通航孔，以备特殊年份桥址河段水位很低、水道深泓又偏向白沙洲侧时启用。根据以上分析，经河工模型试验验证及通航尺度论证，结合斜拉桥结构的特点，确定采用主跨618m双塔斜拉桥方案。这一方案较好地解决了通航问题。3．白沙洲

8、及南汊桥式布置白沙洲及南汊的桥式选择主要从水文角度出发，考虑其对河势变化及防洪等影响，以期经济合理地解决技术问题。单纯从过洪分流考虑，应以大跨为宜，受河道整治规划研究的启发，提供试验研究时，增加了小跨布置方案，河势演变分析和动、定床河工模型试验表明，主河槽采用大路斜拉桥，白沙