基本介紹

荊州長(zhǎng)江公鐵大橋位于中國(guó)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(zhǎng)江大橋約60千米，下游東南距石首長(zhǎng)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(diǎn)里程為K27+299.091，末點(diǎn)里程為K33+616.763；鐵路橋北起江陵站，南至公安站，起點(diǎn)里程為K1287+299，末點(diǎn)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(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)

整體布局

荊州長(zhǎng)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(shè)計(jì)特點(diǎn)

荊州長(zhǎng)江公鐵大橋?yàn)殡p塔鋼桁梁斜拉橋，建成時(shí)為中國(guó)境內(nèi)跨度最大的重載鐵路橋，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)為：

結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)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(qiáng)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(diǎn)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(dǎo)管設(shè)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(dǎo)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(jiǎn)支T梁；

南岸南五洲灘地引橋采用簡(jiǎn)支T梁；

跨南岸第二道子堤鐵路采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁；

跨南干堤鐵路采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁；

南岸陸地鐵路引橋采用簡(jiǎn)支T梁；

合建段引橋公路采用連續(xù)組合箱梁；

主梁在4號(hào)塔處上游側(cè)下弦節(jié)點(diǎn)設(shè)球形固定鋼支座，下游側(cè)下弦節(jié)點(diǎn)設(shè)縱向限位、橫向活動(dòng)的球形鋼支座；

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

主梁在3號(hào)塔與主梁下弦桿間順橋向設(shè)液壓阻尼裝置；

主梁在3號(hào)、4號(hào)塔與主梁上層橋面節(jié)點(diǎn)橫梁端部之間設(shè)橫向抗風(fēng)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(diǎn)，下端連接主桁下弦節(jié)點(diǎn)；

主桁采用N形桁式，采用焊接整體節(jié)點(diǎn)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(shè)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(zhǎng)熔透焊接；

下層橋面板橫向以橫梁加勁，在下弦節(jié)點(diǎn)處設(shè)節(jié)點(diǎn)橫梁；

主桁和橋面系材質(zhì)均為Q370qE鋼；

橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，采用雙室空心矩形截面。

設(shè)計(jì)參數(shù)

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

線路等級(jí)

上層：高速公路；下層：國(guó)鐵Ⅰ級(jí)

車道設(shè)置

上層：雙向四車道；下層：雙線

設(shè)計(jì)速度

上層：100千米/小時(shí)

下層：120千米/小時(shí)（預(yù)留200千米/小時(shí)）

軌道類型

無縫鋼軌、有砟軌道

荷載標(biāo)準(zhǔn)

上層：公路-Ⅰ級(jí)；下層：中—活載

荷載軸重

30噸

牽引荷載

5000噸，預(yù)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(zhǎng)江公鐵大橋總長(zhǎng)6317.822米，其中公鐵合建段長(zhǎng)度2015.9米，鐵路分建段長(zhǎng)4301.772米；主橋長(zhǎng)1458.85米，主跨長(zhǎng)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(tái)厚度2.5米，橫橋向長(zhǎng)20.2至30.2米；順橋向?qū)?.2米；合建段公路墩承臺(tái)厚度2.5米，橫橋向長(zhǎng)9.4米；順橋向?qū)?.8米，分建段鐵路承臺(tái)厚度2.5米；橫橋向長(zhǎng)12.7米，順橋向?qū)?.2米。

荊州長(zhǎng)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(gè)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(tái)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(duì)稱設(shè)置雙向橫坡；

橋面板下弦節(jié)點(diǎn)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(zhǎng)14米；全橋共77個(gè)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(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度為1670兆帕；

斜拉索錨點(diǎn)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(jià)值

工程意義

荊州長(zhǎng)江公鐵大橋在建設(shè)過程中采用了巨型圍堰、大直徑全自動(dòng)鉆機(jī)、水上吊船等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了117天主塔鉆孔施工、13個(gè)半月主塔封頂、9個(gè)多半月完成鋼梁架設(shè)的任務(wù)，不但創(chuàng)造了長(zhǎng)江上同類型橋梁施工的新紀(jì)錄，同時(shí)也為中國(guó)同類橋梁的建造探索了一套成功的經(jīng)驗(yàn)。（《湖北日?qǐng)?bào)》 評(píng)）

社會(huì)意義

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

荊州長(zhǎng)江公鐵大橋是中國(guó)國(guó)內(nèi)首座跨越長(zhǎng)江的重載鐵路橋，是中國(guó)北煤南運(yùn)的重要的大通道，它的建成將徹底改變一直以來北煤南運(yùn)跨海進(jìn)江的格局，對(duì)于長(zhǎng)江以南的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更快捷的支撐。（《荊州日?qǐng)?bào)》 評(píng)）

荊州長(zhǎng)江公鐵大橋項(xiàng)目建設(shè)對(duì)于推進(jìn)湖北“壯腰”工程，緩解荊州長(zhǎng)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(qiáng)荊江兩岸的交通聯(lián)系，促進(jìn)荊州市區(qū)東向拓展，加快區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，滿足荊江分蓄洪區(qū)群眾及物資快速轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)區(qū)域公路網(wǎng)應(yīng)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(tuán)有限公司 評(píng)）

建設(shè)沿革

2012年3月7日，新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運(yùn)通道（今浩吉鐵路）荊州至岳陽段環(huán)境影響評(píng)價(jià)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(shè)方案；10月16日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋舉行建設(shè)動(dòng)員大會(huì)；12月4日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋開工建設(shè)。

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

2014年1月16日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋北岸3號(hào)主塔墩承臺(tái)開始澆筑混凝土；3月24日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋4號(hào)主塔墩開始澆筑第一節(jié)塔柱混凝土，大橋進(jìn)入主塔柱施工階段；6月16日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋3號(hào)主塔墩下橫梁澆灌完成；6月22日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋4號(hào)墩橋塔下橫梁第二次混凝土澆筑完成；7月12日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋3號(hào)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(zhǎng)江公鐵大橋4號(hào)墩橋塔封頂；7月，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋開始架設(shè)橋面鋼梁；7月7日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋3號(hào)主塔封頂；9月1日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋完成主橋連續(xù)鋼桁梁架設(shè)；11月23日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋南北鐵路引橋完工；12月3日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋完成主跨鋼梁架設(shè)；12月20日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋主橋貫通。

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

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

2019年8月1日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋公路橋通車試運(yùn)營(yíng)；9月28日，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋鐵路橋通車運(yùn)營(yíng)。

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

活動(dòng)及其他

設(shè)備設(shè)施

防撞設(shè)施

截至2017年8月，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋橋墩設(shè)有防撞護(hù)欄，可防止過往船只對(duì)橋墩的直接撞擊。

運(yùn)營(yíng)情況

票制票價(jià)

截至2019年8月，荊州長(zhǎng)江公鐵大橋通行收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)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(fèi)用為15元/車次。

建設(shè)成果

建設(shè)難題

荊州長(zhǎng)江公鐵大橋建設(shè)過程中的難題有：

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

2、荊州長(zhǎng)江公鐵大橋跨大堤不良地質(zhì)因素多、防護(hù)難度大，同時(shí)因地質(zhì)不良造成材料運(yùn)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(zhǎng)江有直接或間接聯(lián)系，開挖時(shí)易造成基坑坍塌；

4、荊州長(zhǎng)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(tái)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(zhǎng)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(hù)開挖的施工工藝；

2、對(duì)地下水位較高的基坑，采用插打鋼板樁止水、設(shè)置截水、排水和抽水設(shè)施等方式降低了地下水位；

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

4、運(yùn)用沖刷計(jì)算理論，合理確定掛樁時(shí)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(qiáng)透水卵石地層鉆孔樁施工技術(shù)，改進(jìn)鉆頭形式，快速完成鉆孔施工；

6、采用新型泥漿護(hù)壁鉆孔工藝，解決無膠結(jié)填充物強(qiáng)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(duì)中跨合龍口雙斜桿的特殊結(jié)構(gòu)，通過對(duì)鋼梁桿件合龍順序進(jìn)行計(jì)算分析，調(diào)整傳統(tǒng)的合龍順序，降低了合龍難度，實(shí)現(xiàn)了鋼梁的快速、精確合龍。

技術(shù)創(chuàng)新

荊州長(zhǎng)江公鐵大橋建設(shè)過程中的技術(shù)創(chuàng)新主要有：

1、在行業(yè)內(nèi)首次進(jìn)行圍堰下河全過程模擬計(jì)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(yàn)、缺乏計(jì)算理論的問題；

2、對(duì)塔柱防裂技術(shù)進(jìn)行專題研究，塔柱施工時(shí)分別從鋼筋安裝、大體積砼溫控、養(yǎng)護(hù)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(yùn)梁胎架，解決了大塊鋼梁桿件運(yùn)輸難題，降低了施工成本，加快了施工速度；

4、進(jìn)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(shí)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(tái)“五一”專題欄目《勞動(dòng)的力量·中國(guó)跨度》講述了荊州長(zhǎng)江公鐵大橋的建設(shè)過程和背后的故事。