基本介紹

荊州長江公鐵大橋位于中國湖北省荊州市境內(nèi)，連接北岸江陵縣與南岸公安縣，上游西北距荊州長江大橋約60千米，下游東南距石首長江大橋約65千米；公路橋北起江陵西互通，南至公安南互通，起點里程為K27+299.091，末點里程為K33+616.763；鐵路橋北起江陵站，南至公安站，起點里程為K1287+299，末點里程為K1293+617；途經(jīng)大橋的鐵路線路為浩吉鐵路，途經(jīng)大橋的公路線路為沙市—公安高速公路（鄂高速S61）。

建筑設計

建筑結(jié)構(gòu)

整體布局

荊州長江公鐵大橋自北向南由北岸陸地鐵路引橋、主河槽內(nèi)邊灘引橋、主橋、南岸南五洲灘地引橋、南岸陸地鐵路引橋五部分組成，線路呈正北至正南布置。

設計特點

荊州長江公鐵大橋為雙塔鋼桁梁斜拉橋，建成時為中國境內(nèi)跨度最大的重載鐵路橋，其設計特點為：

結(jié)構(gòu)

設計概況

主塔

主塔采用H形橋塔；

主塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用C50混凝土。

斜拉索

斜拉索采用高強平行鋼絲；

斜拉索梁端錨固采用鋼錨箱結(jié)構(gòu)；

直索面采用扇形布置；

鋼錨箱由兩塊水平傳力板和兩塊豎向傳力板焊接組成，順斜拉索方向焊接在上層橋面邊縱梁節(jié)點板外側(cè)；

斜拉索下端與錨墊板焊接，上端與公路橋面板用角焊縫連接；

索導管設在鋼錨箱內(nèi)部，下端與錨墊板焊接，上端穿出橋面板，并與橋面板焊接；

斜拉索穿過索導管錨固在錨墊板底面。

主梁

主梁采用鋼板—桁組合結(jié)構(gòu)；

通航孔主橋采用鋼桁梁；

主河槽內(nèi)邊灘采用連續(xù)鋼桁梁；

北岸陸地鐵路引橋采用簡支T梁；

南岸南五洲灘地引橋采用簡支T梁；

跨南岸第二道子堤鐵路采用預應力混凝土連續(xù)箱梁；

跨南干堤鐵路采用預應力混凝土連續(xù)箱梁；

南岸陸地鐵路引橋采用簡支T梁；

合建段引橋公路采用連續(xù)組合箱梁；

主梁在4號塔處上游側(cè)下弦節(jié)點設球形固定鋼支座，下游側(cè)下弦節(jié)點設縱向限位、橫向活動的球形鋼支座；

主梁在其他各墩處上游側(cè)下弦節(jié)點設縱向活動、橫向限位的球形鋼支座，下游側(cè)下弦節(jié)點設縱向和橫向均可活動的球形鋼支座；

主梁在3號塔與主梁下弦桿間順橋向設液壓阻尼裝置；

主梁在3號、4號塔與主梁上層橋面節(jié)點橫梁端部之間設橫向抗風支座。

鋼梁

鋼桁梁采用直主桁斜撐桿結(jié)構(gòu)；

主析豎直布置，上弦桿位于上層橋面行車道范圍，與鋼橋面板融為一體；

斜撐桿上端連接上層橋面邊縱梁節(jié)點，下端連接主桁下弦節(jié)點；

主桁采用N形桁式，采用焊接整體節(jié)點構(gòu)造；

下弦桿采用箱形截面；

上弦桿位于公路橋面內(nèi)部。

橋面體系

橋面分上下兩層布置；

橋面板縱向設置U形閉口肋加勁；

上下層橋面均采用密橫梁正交異性整體鋼橋面；

下層鐵路橋面系橋面板與下弦桿頂板通長熔透焊接；

下層橋面板橫向以橫梁加勁，在下弦節(jié)點處設節(jié)點橫梁；

主桁和橋面系材質(zhì)均為Q370qE鋼；

橫梁為預應力混凝土結(jié)構(gòu)，采用雙室空心矩形截面。

設計參數(shù)

技術(shù)標準

技術(shù)標準

線路等級

上層：高速公路；下層：國鐵Ⅰ級

車道設置

上層：雙向四車道；下層：雙線

設計速度

上層：100千米/小時

下層：120千米/小時（預留200千米/小時）

軌道類型

無縫鋼軌、有砟軌道

荷載標準

上層：公路-Ⅰ級；下層：中—活載

荷載軸重

30噸

牽引荷載

5000噸，預留10000噸

最小曲線半徑

一般1200米，困難800米

最大縱向坡度

6‰

牽引種類

電力

通航尺度

4×94.5米

通航凈高

不小于18米（單孔雙向通航）

通航凈寬

450米

組成參數(shù)

荊州長江公鐵大橋總長6317.822米，其中公鐵合建段長度2015.9米，鐵路分建段長4301.772米；主橋長1458.85米，主跨長518米。通航孔主橋跨徑布置為（98+182+518+182+98）米，主河槽內(nèi)邊灘引橋跨徑布置為4×94.5米，北岸陸地鐵路引橋跨徑布置為31×32米，南岸南五洲灘地引橋跨徑布置為78×32，跨南岸第二道子堤鐵路橋跨徑布置為（45+70+70+45）米，跨南干堤鐵路橋跨徑布置（50+80+50）米，南岸陸地鐵路引橋跨徑布置為27×32米。江陵岸引橋公鐵合建段共用承臺厚度2.5米，橫橋向長20.2至30.2米；順橋向?qū)?.2米；合建段公路墩承臺厚度2.5米，橫橋向長9.4米；順橋向?qū)?.8米，分建段鐵路承臺厚度2.5米；橫橋向長12.7米，順橋向?qū)?.2米。

荊州長江公鐵大橋總用鋼量25000噸，共有鉆孔樁1651根，橋墩153座，混凝土橋塔2座；鋼桁梁9跨，總重約4.2萬噸；現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁兩聯(lián)共7跨，公路小箱梁192片；全橋混凝土33.9萬立方米，鋼筋2.96萬噸，斜拉索2475.1噸，鋼絞線935.8噸。

結(jié)構(gòu)

組成參數(shù)

主塔

單個橋塔混凝土用量為15625立方米，鋼筋用量為2621噸；

塔頂高程為203.95米；

塔根高程為21.45米；

承臺以上塔高182.5米；

塔柱順橋向尺寸為8至14米，上塔柱橫橋向尺寸為4.5米，中塔柱橫橋向尺寸為5.5米，下塔柱橫向尺寸為5.5至8.0米。

主梁

橋面板厚度為16毫米；

橋面板按2.0%的坡度對稱設置雙向橫坡；

橋面板下弦節(jié)點橫梁間距為14米；

節(jié)間橫梁間距為3.5米；

橋面板縱向閉口肋間距600毫米；

軌道下倒T形截面縱梁高500毫米；

U形肋和縱梁的跨距為3.5米。

主桁

主桁高13米，桁間距14米，節(jié)間長14米；全橋共77個節(jié)間；

主桁桿件內(nèi)寬為960毫米；

下弦桿內(nèi)高1400毫米；

頂板桁內(nèi)側(cè)寬820毫米與橋面板熔透焊接；

上弦桿中心線內(nèi)高1400毫米。

斜拉索

斜拉索直徑7毫米；

斜拉索標準抗拉強度為1670兆帕；

斜拉索錨點中心至橋梁中心線的橫向距離為13.35米。

橋墩

邊墩附近每延米壓重荷載162千牛頓/米；

輔助墩附近每延米壓重荷載374千牛頓/米。

功能價值

工程意義

荊州長江公鐵大橋在建設過程中采用了巨型圍堰、大直徑全自動鉆機、水上吊船等多項先進技術(shù)，實現(xiàn)了117天主塔鉆孔施工、13個半月主塔封頂、9個多半月完成鋼梁架設的任務，不但創(chuàng)造了長江上同類型橋梁施工的新紀錄，同時也為中國同類橋梁的建造探索了一套成功的經(jīng)驗。（《湖北日報》 評）

社會意義

荊州長江公鐵大橋建成后，將緩解荊州長江大橋荊州城區(qū)的通行壓力，綜合利用稀缺的長江橋位資源，完善江漢平原與洞庭湖平原的公路網(wǎng)絡，提高荊江分洪區(qū)應急轉(zhuǎn)移能力，為湖北實施“壯腰工程”、加快荊州振興發(fā)揮重要作用。（《南京日報》 評）

荊州長江公鐵大橋是中國國內(nèi)首座跨越長江的重載鐵路橋，是中國北煤南運的重要的大通道，它的建成將徹底改變一直以來北煤南運跨海進江的格局，對于長江以南的經(jīng)濟發(fā)展提供更快捷的支撐。（《荊州日報》 評）

荊州長江公鐵大橋項目建設對于推進湖北“壯腰”工程，緩解荊州長江大橋過江通道交通壓力，優(yōu)化江漢平原腹地公路網(wǎng)布局，完善鄂西生態(tài)文化旅游圈交通主骨架，加強荊江兩岸的交通聯(lián)系，促進荊州市區(qū)東向拓展，加快區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展，滿足荊江分蓄洪區(qū)群眾及物資快速轉(zhuǎn)移，增強區(qū)域公路網(wǎng)應急保障能力等均具有十分重要的意義。（湖北省交通投資集團有限公司 評）

建設沿革

2012年3月7日，新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道（今浩吉鐵路）荊州至岳陽段環(huán)境影響評價方案第一次公示，指出線路采用公鐵兩用橋過江，并確定橋梁建設方案；10月16日，荊州長江公鐵大橋舉行建設動員大會；12月4日，荊州長江公鐵大橋開工建設。

2013年3月11日，荊州長江公鐵大橋進入水上基礎(chǔ)施工階段；10月13日，荊州長江公鐵大橋4號主塔墩鉆孔樁建成；11月7日，荊州長江公鐵大橋3號主墩鋼箱圍堰吊裝就位。

2014年1月16日，荊州長江公鐵大橋北岸3號主塔墩承臺開始澆筑混凝土；3月24日，荊州長江公鐵大橋4號主塔墩開始澆筑第一節(jié)塔柱混凝土，大橋進入主塔柱施工階段；6月16日，荊州長江公鐵大橋3號主塔墩下橫梁澆灌完成；6月22日，荊州長江公鐵大橋4號墩橋塔下橫梁第二次混凝土澆筑完成；7月12日，荊州長江公鐵大橋3號墩橋塔下橫梁第二次混凝土澆筑完成。

2015年4月26日，荊州長江公鐵大橋4號墩橋塔封頂；7月，荊州長江公鐵大橋開始架設橋面鋼梁；7月7日，荊州長江公鐵大橋3號主塔封頂；9月1日，荊州長江公鐵大橋完成主橋連續(xù)鋼桁梁架設；11月23日，荊州長江公鐵大橋南北鐵路引橋完工；12月3日，荊州長江公鐵大橋完成主跨鋼梁架設；12月20日，荊州長江公鐵大橋主橋貫通。

2016年1月27日，荊州長江公鐵大橋公鐵合建段橋墩完工；3月17日，荊州長江公鐵大橋開始橋面鋪設工程。

2017年8月1日，荊州長江公鐵大橋引橋公路面防撞護欄施工完成；12月11日，荊州長江公鐵大橋進行橋面瀝青攤鋪。

2019年8月1日，荊州長江公鐵大橋公路橋通車試運營；9月28日，荊州長江公鐵大橋鐵路橋通車運營。

2020年6月14日，荊州長江公鐵大橋進行橋墩防撞設施涂裝施工作業(yè)。

活動及其他

設備設施

防撞設施

截至2017年8月，荊州長江公鐵大橋橋墩設有防撞護欄，可防止過往船只對橋墩的直接撞擊。

運營情況

票制票價

截至2019年8月，荊州長江公鐵大橋通行收費標準為一型車0.76元/車千米、載貨類汽車0.12元/噸千米執(zhí)行；一型車過橋費用為15元/車次。

建設成果

建設難題

荊州長江公鐵大橋建設過程中的難題有：

1、荊州長江公鐵大橋位處的長江荊江河段屬長江堤防險段，橋位河段具有汛期漲水時間和漲水幅度無規(guī)律，且主槽南北擺動等特點；

2、荊州長江公鐵大橋跨大堤不良地質(zhì)因素多、防護難度大，同時因地質(zhì)不良造成材料運輸困難，資源匱乏；

3、墩位土層主要為填土、粉砂及淤泥質(zhì)土，橋址區(qū)地下水系均與長江有直接或間接聯(lián)系，開挖時易造成基坑坍塌；

4、荊州長江公鐵大橋南北岸的兩道子堤及干堤地質(zhì)條件易于發(fā)生管涌，橋梁的施工將破壞地表硬殼層，使發(fā)生管涌的可能性加大；

5、承臺體積大，混凝土用量大；

6、水化熱升溫控制難度大，需防止內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生的有害裂紋，確保大體積混凝土質(zhì)量。

施工技術(shù)

荊州長江公鐵大橋采用的施工技術(shù)工藝有：

1、采用放坡開挖、鋼板樁支護開挖的施工工藝；

2、對地下水位較高的基坑，采用插打鋼板樁止水、設置截水、排水和抽水設施等方式降低了地下水位；

3、承臺大體積混凝土施工時采用了優(yōu)化配合比、測溫監(jiān)控、布置冷卻水管通過循環(huán)水進行降溫﹑混凝土保溫保濕養(yǎng)護等施工工藝，控制承臺內(nèi)外溫差，避免溫度裂紋產(chǎn)生；

4、運用沖刷計算理論，合理確定掛樁時圍堰底高程，有效減少了河床清理工程量；

5、采用無填充物強透水卵石地層鉆孔樁施工技術(shù)，改進鉆頭形式，快速完成鉆孔施工；

6、采用新型泥漿護壁鉆孔工藝，解決無膠結(jié)填充物強透水卵石層鉆孔樁施工漏漿、塌孔的難題；

7、采用短托架安裝墩頂節(jié)間鋼梁技術(shù)，通過優(yōu)化墩旁托架傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，將四節(jié)間鋼梁墩旁托架優(yōu)化為兩節(jié)間鋼梁墩旁托架，節(jié)省了結(jié)構(gòu)材料用量，減少了托架安拆工作量；

8、采用雙斜桿鋼梁節(jié)間快速精確合龍技術(shù)，針對中跨合龍口雙斜桿的特殊結(jié)構(gòu)，通過對鋼梁桿件合龍順序進行計算分析，調(diào)整傳統(tǒng)的合龍順序，降低了合龍難度，實現(xiàn)了鋼梁的快速、精確合龍。

技術(shù)創(chuàng)新

荊州長江公鐵大橋建設過程中的技術(shù)創(chuàng)新主要有：

1、在行業(yè)內(nèi)首次進行圍堰下河全過程模擬計算分析，確定圍堰下河關(guān)鍵參數(shù)，為圍堰的順利下河提供理論依據(jù)，解決了以往圍堰氣囊法下河依靠經(jīng)驗、缺乏計算理論的問題；

2、對塔柱防裂技術(shù)進行專題研究，塔柱施工時分別從鋼筋安裝、大體積砼溫控、養(yǎng)護等方面采取防裂措施，有效防止塔柱的開裂。

3、采用創(chuàng)新橋面板接頭栓焊技術(shù)，研發(fā)了多功能運梁胎架，解決了大塊鋼梁桿件運輸難題，降低了施工成本，加快了施工速度；

4、進行焊縫收縮變形及螺栓接頭滑移研究，優(yōu)化橋面板連接接頭施工工序，減少了工序轉(zhuǎn)換次數(shù)，實現(xiàn)了施工連續(xù)性。

文化特色

電視節(jié)目

2017年5月1日，中央廣播電視總臺“五一”專題欄目《勞動的力量·中國跨度》講述了荊州長江公鐵大橋的建設過程和背后的故事。