![江陰長江公路大橋[大型鋼箱梁懸索橋]](/img/2/bc4/nBnauM3X3ATN1MDOwgDN3AzM0QTMxYDNwMzMxADMwAzMwIzL4QzLzczLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg "江陰長江公路大橋[大型鋼箱梁懸索橋]")
大橋概述
江陰長江公路大橋江陰大橋全線建設總里程為5.176公里，總投資36.25億元。大橋全長3071米，索塔高197m，兩根主纜直徑為0.870m，橋面按六車道高速公路標準設計，寬33.8米，設計行車速度為100公里/小時；橋下通航淨高為50米，可滿足5萬噸級輪船通航。
大橋於1994年11月22日開工，1999年9月28日竣工通車。江澤民為大橋題名，並為大橋開通剪彩。
江陰長江公路大橋是中國首座跨徑超千米的特大型鋼箱梁懸索橋樑，是國家公路主骨架中同江至三亞國道主幹線以及北京至上海國道主幹線的跨江“咽喉”工程，是江蘇省境內跨越長江南北的第二座大橋。江陰大橋通過廣靖高速和錫澄高速南連滬寧高速公路，北接寧通高速公路。2002年，江陰與靖江間開通城際公交，兩地居民交往日益密切。
設計要求
長江江陰河段河道穩定、微彎，在江陰市的西山突出江中，江面最窄處約1400米，基岩裸露，系石英砂岩和含粉砂泥質岩組成，岩體呈背斜構造，岩層向江中傾斜。西山橋位靠近南岸側為深泓區，水深達55——60米，江中心亦在30米左右，只靠近左岸約200米範圍才是10米以內的淺灘區。橋位區在地質上無大的斷裂帶和活動斷裂帶，屬6度地震區。根據交通量分析與預測，15年後交通量將達到75000輛/d，設計高速公路為2×3米車道，設計車速100km/h。車輛荷載為汽車-超20級，掛車-300(考慮該橋位於港口附近，貨櫃運輸車輛較多)，車道折減和長度折減，偏載增大等折減為40.0KN/m，同時在車行道利用風嘴兩側設有檢修道，人群荷載為3.15kN/m。設計風速為40.8m/s。
工程結構
外部結構
江陰長江公路大橋1998年7月16日，氣貫長虹的“國內第一纜索”江陰大橋主纜開始架設，主纜直徑達86．6厘米，由2.2萬根直徑5．35毫米的鍍鋅高強度平行鋼絲組成，總重量達1.7萬噸。主纜鋼絲累計長度達10萬公里，可繞地球兩圈半。1999年2月展開的大橋照明工程，採用國際先進燈具，實施最佳照明組合方案，將創造出與國外大型橋樑媲美的一流照明美化效果。
江陰長江公路大橋收費站設在大橋北岸，共有32個收費口。江陰長江大橋北接線廣靖高速公路為蘇北第一條六車道高速公路。
江陰長江公路大橋，是國家“九五”期間重點建設項目，是國家”兩縱兩橫”公路主骨架中同江至三亞國道主幹線及北京至上海國道主幹線的跨江“咽喉”工程。
大橋按六車道高速公路標準設計，設計行車速度為100km/h，橋面寬33.8m，橋下通航淨高50m，可通航五萬噸級巴拿馬散裝貨船。該工程於1994年11月22日正式開工建設，1999年9月28日勝利建成並正式通車。工程決算27.2996億元，比概算33.74億元節省了6.4404億元，工期提前55天，使大橋自身可提前收益2600萬元。
上部結構
江陰長江公路大橋江陰長江公路大橋，懸索橋結構。主跨1385m。門式鋼筋混凝土塔柱，柱高193m，中設橫樑三道。
懸索橋的主纜是全橋最重要的承重構件，主纜的長度和線型對全橋的幾何形狀具有決定性影響。江陰大橋的主纜採用預製平行索股法(PPWS)編制而成。每根索股由127根直徑5.35mm、強度1,600MPa的高強鍍鋅鋼絲所組成，重50t。索股長度為2,180m，兩端採用套筒式熱注錨。錨杯用鑄鋼製成，內澆鋅銅合金。索股在工廠內加工後，繞卷在捲軸上，運往工地。主跨的主纜由169根索股構成，共21,463根鋼絲。邊跨比主跨增加8根索股。主跨主纜直徑達876mm，邊跨主纜直徑達897mm，主纜用高強鍍鋅鋼絲達16,800t。江陰大橋的懸掛系統主要由安裝在主纜上的索夾、吊索和安裝在鋼箱樑上的耳板組成。吊索間距為16m，吊索長度大於10m的用直徑5mm平行鋼絲索股，而小於10m長的吊索用直徑80mm的鋼絲繩，其柔性較好，適用於剛度較大的短吊索。主纜鋼絲在跨過塔頂和進入鞍部分散錨固時，對混凝土都會產生很大壓力，故必須設定鞍座和散索鞍。在江陰大橋中，這些構件都採用鑄焊組合件，每個鞍座包括底板重達172t，散索鞍為78t。主跨鋼箱梁安裝過程中，主跨主纜垂度在不斷變化，使主塔兩側主纜的傾角也產生變化，水平力亦不相等。這一水平力差將對主塔根部產生很大的彎矩，故在主纜架設過程中，移動鞍座的位置調整主纜傾角，減少了主塔根部彎矩。
作為橋面板的主梁採用扁平閉合流線型斷面。主梁斷面的選擇是通過節段的風洞試驗最後確定。梁高3m，梁的總寬36.9m。其中橋面寬29.5m，兩側風嘴各寬1.5m，風嘴外側設人行道、欄桿和檢修車軌道，每側寬2.2m。全橋鋼箱梁分成87節梁段，總重量18,000t。每一標準梁段長16m，跨中段長18.2m，兩端梁段長9.33m。吊裝節段長32m，即由兩個標準段拼裝後吊裝。箱梁採用英國合金鋼的正交異性結構。頂板厚12mm；底板厚10mm。箱內橫隔板間距3.2m。加勁槽形肋用6mm厚的鋼板軋制。減輕鋼箱梁重量從而減少對主纜的拉力和對錨碇的負擔。
鋼箱梁製作
鋼箱梁的製作是採用工廠預製頂底板與橫隔板的加勁板單元和風嘴的角單元，然後水運到離橋位不足1km的拼裝場胎架上組拼成箱梁節段，在這胎架上考慮了焊接變形和安裝的預拱度，這樣保證了鋼箱梁在高空焊接時吻合性好。鋼箱梁的吊裝是用液壓式跨纜吊機，把駁船運來的鋼箱梁節段從水面提升到設計高度，用吊索把它固定到位。對於靠岸的南北各三個節段，由於水淺不能直接起吊，採用擺宕方法吊裝。鋼箱梁內外都採用油漆噴塗，但因箱內密閉、不通風，故而設定了除濕系統，使空氣濕度保持在40%以下，大大延緩了鋼板鏽蝕。
下部結構
江陰長江公路大橋北塔處覆蓋層厚度達80m，由固結度較差的飽和鬆軟土層隨深度親，逐漸由鬆軟的亞粘土和粉砂土變為緊密含礫石中粗砂。採用直徑2.0m的96根灌注樁組成的群樁基礎，平均樁長85m。為減少承台平面尺寸，樁距採用規範規定的最小值，樁的傾斜度限制在1/200。對於難度這樣大的群樁基礎施工，工程上利用引橋樁基先行進行了工藝試驗，並做了2根試樁確定單樁承載力，使原設計的北塔123根樁減為96根，節省投資，加快了進度。承台和樁基的混凝土用量達5萬m3。北錨處覆蓋層厚達100m，在地面以下40m範圍內主要是鬆散的細砂土和亞粘土逐步到緊密細砂層，地下40-50m為硬粘土層，以下為緊密含礫石中粗砂。該北錨結構是大橋的關鍵部位之一，設計中採用淺埋、中埋擴大基礎、群樁基礎、地下連續牆多方案比較，最後選用尺寸為51mx69m的沉井基礎，沉井內分36個隔倉，沉井高度58m，共分11節，最下面的一節高8m，採用帶有尖角刃腳的鋼殼混凝土，以上10節均為高5m的鋼筋混凝土結構。
沉井下沉高程為-55.6m，頂部高程為2.4m。為了保證錨體的平衡，在沉井下沉到位後封底，在沉井前面(靠北塔側)三排的18個倉中注水，第四排和第五排及第六排中間2個共14個倉中填砂，第六排其餘4個倉填充片石並注漿。
北錨碇要承受2根主纜傳來的640MN的拉力傳遞給沉井和基礎，是一個以承受水平力為主的結構。沉井在整個施工和營運期受力不斷變化。在這些荷載作用下沉井地基受到不均勻壓力並產生沉降。故在主纜架設以前，為減少沉井向後傾，在錨碇後緣5m的混凝土壓塊暫不澆築，待加勁梁架設以後再澆築這錨塊。設計允許錨塊可以向前水平位移100mm，通車至今實際水平位移不到25mm。
南北塔相同，為雙柱加三道橫樑的門式框架鋼筋混凝土結構，主要承受由索鞍傳來的豎向荷載以及橫向的風載、地震作用。塔柱為雙室箱式結構，兩室分別安裝檢修電梯和檢修人梯。橫樑也為雙室箱式預應力混凝土結構，橫樑高11m，下橫樑上支承主梁和邊跨的混凝土箱梁。塔身採用爬模施工，北塔每次爬升6m(南塔爬升4.5m)。為便於鋼筋綁紮、立模和測量控制，採用勁性骨架定位。在塔身澆築高度超過橫樑頂一定高度後，用直徑為900mm鋼管支模澆築橫樑，分兩次澆築兩次張拉。南、北塔塔身及橫樑各使用混凝土1.93萬m3。
橋跨布置
在橋型方案設計競選中，考慮到橋塔的穩定、對航運的影響、施工難度和節約投資等，最後選擇了主橋的橋跨布置為(336.5+1,385+309.34)m。全橋長3,071m；主跨是單跨簡支鋼懸索橋，而兩個邊跨主纜為直拉式。邊跨均採用預應力混凝土連續梁。南邊跨考慮避讓保護文物--江陰要塞古炮台，採用2×60m+40m三跨連續梁。
北錨碇離長江大堤淨距達200m以上，保證施工中大堤穩定。北邊跨為50m+70m+50m+3×50m二聯連續梁，邊跨的梁高和主跨相同。北引橋採用50m和30m的預應力簡支T梁，縱坡為3%，坡長達1,500m。
橋面鋪裝
在橋面上每增厚10mm的橋面鋪裝，橋面將增加10,000kN荷載，加大了對北錨碇的壓力。江陰大橋採用了48mm厚的澆注式瀝青混凝土（瀝青馬蹄脂）作為鋪裝層，澆築式瀝青混凝土是一次攤輔，表面撒鋪了包裹著瀝青的粒徑為14mm的石子，輕輕地碾壓，以保證表面粗糙度，在其下各層分別是作為防水層的瀝青橡膠基層，由可溶性橡膠瀝青組成的粘接底層和在鋼板面上用環氧富鋅漆塗裝的防鏽層。鋼橋面的瀝青混凝土鋪裝要解決高溫穩定性，低溫抗裂性，常溫抗疲勞和各層粘接力問題。故通過大量試驗選擇材料、配比以滿足各種性能和指標。
監控設施
江陰長江公路大橋結構安全監測系統由1台工作站和8台遠程外站通過以太光纖區域網路連線而成。工作站置於大橋的監控中心，提供系統與操作人員的界面，便於完成系統參數的操作，並對各站接收到的設計、處理和報警數據進行存儲和顯示。外站布置在橋上負責全部感測器和分系統的監測，並在數據傳輸到工作站之前處理所有收集到的有關數據。梁的外形和移動選用了光載波通信系統。主纜束股的拉力監測，選取每個錨室內的3根束股進行監測。吊索中的拉力監測，使用了荷載銷，測出吊索拉力與理論值進行比較。以確定吊索是否有疲勞破壞的現象產生。振動特性是大橋的主跨和一側邊跨主纜進行監測，選用了高標準加速度儀，提供主梁、主纜和吊索的顫振振型與理論分析對比，對維護管理提供幫助。總之，通過這些監測提供的數據，將對大橋安全制定出更有效的措施，也為今後大跨徑懸索橋的設計和科研提供數據。
江陰大橋還考慮了使用和整體的景觀效果，在南岸的高地布置了監控、觀光的綜合樓和緊急疏散通道，北岸布置了大橋公園、管理中心、監控中心、收費站和展覽廳。
江陰大橋是中國第一座超千米跨徑的懸索橋，既集中了全國橋樑專家的智慧，也得到了國外專家的幫助。
所獲榮譽
該工程獲得：英國建築協會2000年度優質工程獎；
2001年江蘇省“揚子杯”優質工程獎；
2001年江蘇省科技進步獎一等獎；
第十六屆匹茲堡國際橋樑協會會議的尤金-費格金獎；
2002年度魯班獎。
