1．概况
润扬长江大桥（以下简称润扬大桥）位于现镇扬汽渡上游约3公里处，南岸位于镇江市境内的高资镇，中间跨越世业洲，北岸位于扬州市邗江县境内。大桥及接线工程全长35.66km，其中南汊主航道桥为主跨1490m的单孔双铰钢箱梁悬索桥，北汊副主航道主桥采用176+406+176m的三跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥，其间由穿过世业洲的高驾和世业洲互通式立交连接。桥址区属亚热带的北部地区，具有明显的亚热带季风性气候特点。镇江年平均气温为15.5℃，平均降雨量为1070.2mm。镇扬河段属感潮河段，每日水位两起两落，年内水位最大变幅6.25m，最小变幅4.54m。该桥为六车道高速公路特大桥，设计车速100km/h；
2．南汊桥
南汊桥（图1）桥位处江面常水位宽1530m，平均水深13.8m，设计流量95000m3/s。桥址区属长江冲积平原河漫滩地，基岩岩性南汊南岸与世业洲为花岗岩。南汊南岸覆盖层厚度约30m，世业洲覆盖层厚度约50m。桥址区10m高度处100年一遇10分钟平均最大风速29.1m/s；北桥塔船舶撞击荷载：横桥向32700KN，顺桥向16350KN；地震基本烈7度；通航净高海轮50m、江轮24m，通航净宽海轮390m、江轮700m。
1） 主桥结构
南汊主桥采用主跨1490m的单跨双铰钢箱梁悬索桥，跨径布置为470m+1490m+470m（图2），索塔下横梁上设滑动支座，约束加劲梁竖向和扭转位移。在索塔内侧壁与加劲梁间安装横向抗风支座，限制加劲梁的横向位移。
图2南汊悬索桥总体布置（单位：m）
（1）缆索系统
南汊桥主缆矢跨比1/10，主缆中心横向间距为34.3m，主缆采用PPWS法架设，每根主缆有184根PPWS索股，每股为127根直径5.30mm、强度为1670MPa的镀锌高强钢丝组成，空隙率在索夹处为18%，索夹外为20%，主缆外径分别为895mm、906mm，长度为2582m，全桥主缆钢丝总重为2.1万吨。
吊索纵向间距为16.1m，近塔吊索距塔中心线20.5m。吊索材料选用平行钢丝束股（PWS），每根吊索为109根直径5.0mm、强度为1670MPa的镀锌高强钢丝，外包PE护套。索夹采用铸钢分为上下两半，用螺杆夹紧相连。每个吊点由2根吊索组成，上下端均为销接式。
主缆跨中加设刚性中央扣连接（图3）。中央扣为一个5.00m长的铸钢索夹及连接加劲梁与索夹的三角钢桁架组成一刚性连接体系。 图3中央扣构造
（2）加劲梁
加劲梁采用全焊扁平流线形封闭钢箱梁(图4)。加劲梁的中心高度为3.0m，顶板宽32.9m，检修道宽1.2m，总宽38.7m。箱梁标准梁段长16.1m，两个标准段焊接连成一个标准吊装段，吊装重量约492t，全桥钢梁总重约2.3万吨。加劲梁桥面板为正交异性板结构，顶钢板厚14mm，采用壁厚6mm的U型肋加劲。横隔板采用实板式结构，间距3.22m，隔板厚8mm(吊点处为10mm)。加劲梁的吊点为耳板式结构，由60mm厚的耳板直接插入风咀处箱体并与其相垂直的三块35mm厚的承力板相焊连，中间一块承力板与横隔板成为一整体。耳板上缘设置4个吊孔，中间两个为永久吊孔，两外侧孔为箱梁吊装用孔及成桥后更换吊索用孔。
图4 加劲梁断面图
加劲梁桥面中央设置风稳定性板提高了大桥的颤振稳定性。在钢箱梁内设置检查小车，为大桥提供检修条件。
（3）索塔与基础
悬索桥主塔为由两个塔柱、三道横梁组成的门式框架结构，塔高210m。柱为钢筋砼空心箱型结构，上、中、下三道横梁均为预应力砼空心箱型结构(高度
分别为8m、8m、10m)。主塔基础结构为棱型柱式塔座、哑铃型承台及32根直径2.8m的钻孔灌注桩群桩基础（图5）。索塔基础承台采用异型大型钢吊箱“分块制作拼装，一次整体吊装” 技术（图6）
塔柱起步段（塔座以上10m段高）采用搭支架立模施工，其余各节段均采用爬模施工（图6），一般节段高度为4.5m。其中北塔爬模施工引进了德国DOKA公司的液压爬升模板体系。北索塔C50砼采用低碱水泥配制技术。
图6钢吊箱整体吊装
（4）南锚碇
南、北锚碇均采用重力式锚碇、预应力锚固系统。
图7 南锚碇布置
图8 南锚碇基础冻结排桩
南锚碇基础（图7）平面外包尺寸为70.5×52.5m，四周为钻孔灌注桩，嵌入基岩约6m。采用冻结排桩法施工，以含水地层冻结帷幕墙体形成基坑的封水结构，以排桩及内支撑系统抵抗水土压力。基础共有140根直径1.5m的排桩，分布在基坑四周边上，桩长35米，排桩外侧布设冻结孔、注浆孔、卸压孔。混凝土采用C30。注浆孔共74个，孔距3.5m，总体注浆量为1373.4m3；冻结孔为144个，冻结壁厚度1.3m。卸压孔共288个，直径0.25m。基坑为从上至下逐段挖土、逐段施工内支撑（共7道）砼结构。基坑开挖完成并浇筑底板后，内部空间填砼。南锚碇基础采用的冻结排桩方案将煤炭、建筑行业先进的施工方法有机地结合，并进行了延伸和拓展，为国内特大型桥梁工程项目上首次应用。
（5）北锚碇
北锚基础（图9）采用矩形地下连续墙方案，平面尺寸69×50m。基础采用嵌入基岩的地下连续墙、12道钢筋砼内支撑及节点处的16根直径1.2m和16根直径0.6m钢管砼立柱桩作为深基坑的围护结构，基坑最大开挖深度48m。三纵四横隔墙将箱体结构分为20个隔舱，分区充填砼、砂。地下连续墙深52m，壁厚1.2m，槽段V形钢板接头。
基坑自上而下，逐段挖土、逐段施工内支撑结构。开挖完成后，施工顺序为基础底板和内隔仓——现浇钢筋砼隔仓——回填砼或砂水——浇顶板砼。
图9 北锚碇效果图
图10北锚碇基坑混凝土封底
地下连续墙整体刚度大，既是施工的临时支撑、挡水、挡土的围堰结构，又是后期永久性结构的组成部分。
（6）上部结构安装
悬索桥主缆架设采用PPWS法，施工猫道借鉴了国外的研究成果和先进技术，在国内千米以上跨径的悬索桥中，首次采用了不设抗风缆的施工猫道结构、主缆牵引双线往复式系统。钢箱梁吊装采用全液压跨缆吊机。
图11 主缆架设
图12 梁段吊装
2）主要技术特点和创新点
（1）南锚碇基础排桩冻结围护方案进行基坑施工为国内首次。排桩冻结法解决了南锚碇基坑围护结构的嵌岩、防渗封水问题，施工可操作性强，风险可控，工期短。
（2）北锚碇基础工程规模国内最大，世界罕见。针对工程难点开展科研研究，成功解决了嵌岩地连墙成槽及新型槽段接头等新技术；首次采用坑外隔水帷幕，坑幕间降水措施；首次实现了以三维有限元反分析和正演分析，以及人工神经网络智能预测技术为分析手段的基坑开挖信息化施工。
（3）首次在国内桥梁大直径桩基采用自平衡测试技术，成功地进行了120000KN大直径钻孔灌注桩静载荷试验（当时国内第一，世界第二）和水上特大吨位（>400000KN）试桩。
（4）悬索桥主缆首次采用刚性中央扣构造，改善了短吊索受力，减小了活荷载引起桥面的纵向位移，增强了悬索桥的整体刚度。
（5）在国内首次在悬索桥加劲梁上设置风稳定性板，提高了大桥的颤振稳定性，节约了工程造价。
（6）首次在国内采用主缆干空气除湿防护系统，增加了主缆的耐久性。
润扬大桥南汊悬索桥先后获：交通部公路交通优秀设计奖、全国十大建设科技成就奖、詹天佑土木工程大奖
3）有关资料
设计单位： 江苏省交通规划设计院
施工单位： 路桥集团第二公路工程局
中交第二航务工程局
江苏省交通工程集团有限公司
混凝土用量：391100 m3
钢材用量: 77000 t
造 价： 16亿元
建成日期 ：2005年04月30日
供稿人：韩大章 江苏省交通规划设计院 13813983082
3．北汊桥
北汊桥位处两岸堤间距离850m，常水位水面宽705m，水深8~15m。设计流量24500m3/s，设计流速1.65m/s，桥墩处最大冲刷深度14.6m。覆盖层以粉砂层、砾砂层为主，厚55.6~67.5m，北汊存在一条夹江断裂，北塔基岩为沉火山凝灰角砾岩。
桥位区20m高处百年一遇10分钟平均最大风速32.1m/s；船舶撞击荷载：顺水流方向19100kN，横水流方向9550kN；地震基本烈度7度；通航净高18m，净宽不小于210m。
1）主体结构
图13 桥型布置（尺寸单位：cm）
北汊主桥全长756.8m，为双塔双索面连续钢箱梁斜拉桥，桥跨布置为中跨406m，边跨175.4m，桥面宽度32.5m，采用半飘浮体系（图13）。为克服过渡墩的负反力，在过渡墩附近33m范围钢箱梁内施加压重约1400t，压重沿过渡墩向江侧方向由大到小呈梯形分布。
（1）索塔基础
主塔基础为钻孔桩群桩（图14），由24根直径2.5m钻孔灌注桩组成，桩中心距6.3m，北塔桩长86m，南塔桩长92m。采用实体钢筋混凝土矩形高桩承台，平面尺寸36×23.4m，承台厚6m，承台下封底混凝土厚2.5m。南、北索塔基础和封底共浇筑混凝土34700m3。
承台采用双壁带底钢套箱施工：插打钢管桩组拼施工平台，在平台上进行钻孔灌注桩施工，钢套箱支撑在已施工完成的钻孔灌注桩上，封底后抽水，浇注承台混凝土。
图14 索塔基础（尺寸单位：cm）
（2）索塔
索塔为钢筋混凝土花瓶型（图15），南塔高146.888m，北塔高143.026m，桥面以上塔的高跨比为0.269。索塔通过上、中、下三道横梁将两塔柱连为一体。塔柱采用矩形箱型断面，上、中塔柱断面为7×4m，顺桥向壁厚上塔柱1.2m、中塔柱1m，横桥向壁厚均为0.8m；下塔柱断面由7×4m向下渐变至10×7m，壁厚1m。下塔柱直接承受船舶撞击，底部于13m高范围采用单箱六室断面，其余均为单箱单室断面。南、北索塔共浇筑混凝土13227m3。
塔的斜拉索锚固区采用环向预应力，进行了1∶1的斜向加载足尺节段模型试验。
塔柱采用爬升模板逐段连续施工，每段高4.5m。中塔柱施工时在中塔柱间共设置4道主动横撑，间距16.5m，并施加水平顶推力。考虑到主梁施工及拉索恒载索力对高程的影响，下、中、上横梁以及各斜拉索锚固点、塔顶高程均设置了预抬高。索塔锚索区和上、中、下横梁中的预应力均采用真空辅助压浆工艺。
图15 索塔（尺寸单位：cm）
（3）主梁
主梁采用高3m，总宽37.4m（含风嘴）全合焊，扁平流线形封闭钢箱梁，其上翼缘为正交异性板结构（图16）。采用Q345D钢，全桥用钢13000t。钢箱梁共分9种类型61个梁段进行制造和安装，标准梁段长15m，最大吊装重量约为246t。钢箱梁顶板厚14~20mm，底板厚12mm，斜底板厚16mm，腹板厚30mm。钢箱梁的横隔板标准间距3.75m，板厚10mm（斜拉索处厚12mm）。箱梁内设两道纵隔板（距箱梁中心线8.45m），纵隔板除少部分为实体式外，余均为桁架式。
图16 钢箱梁横断面（尺寸单位：mm）
箱梁顶、底板采用U型肋加劲，为避免仰焊，保证连接质量，顶板U型肋采用高强螺栓连接。通过箱梁节段模型和全桥模型的风洞试验，在施工、运营期间，颤振临界风速均大于颤振检验风速，在常遇低风速下不会发生明显的涡激共振现象。
斜拉索锚固于钢箱梁腹板外侧的锚箱上，通过楔形锚垫板适应斜拉索横向倾角的变化。
（4）斜拉索
斜拉索采用平行钢绞线拉索，VSL SSI2000体系。拉索由多股无粘结高强度平行钢绞线组成，采用单股外涂油脂、PE护套、整根HDPE外护套管三层防护。每个索塔每索面有13对索，共计104根，其中最大拉索规格为15-55，全桥共用钢绞线636t。斜拉索梁上标准间距15m，边跨密索区间距6m。斜拉索外护套管表面附有双螺旋线，有效地抑制了斜拉索的风雨振动。
（5）主梁架设和施工控制
在索塔下横梁处拼装无索区施工托架，无索区梁段利用浮吊吊装就位。边跨密索区梁段利用浮吊起吊各梁段至支架上，并用支架上的滑轨纵向推移就位，其余标准梁段采用桥面吊机悬臂对称吊装，先边跨合拢，后跨中合拢。
在主梁架设过程中，斜拉索采用一次张拉到位，不进行索力调整。施工控制采用主梁标高和斜拉索索力双控，以主梁标高控制为主。成桥时主梁线形平顺，高程和轴线误差满足设计要求，主梁与索塔应力和设计值吻合较好。
2）主要技术特点和创新点
（1）索塔采用高桩承台基础，用钢套箱施工，符合索塔处工程地质特点，缩短了工期，减少了投资。
（2）索塔基桩自平衡试桩，使深水基础的试桩问题变得简便可行，验证了设计计算的可靠性。
（3）索塔的设计与施工采用了无支架爬模、水平主动支撑、大吨位环向预应力、塑料波纹管真空辅助压浆等新技术，提高了耐久性。
（4）1∶1的斜向加载足尺索塔节段模型试验，更加符合索塔的实际受力状态，验证设计，指导施工。
（5）采用平行钢绞线斜拉索体系，可以在不影响桥梁正常使用的前提下进行单根钢绞线换索，方便对桥梁的维养。斜拉索外护套管表面附有双螺旋线，在不设置体外减震器的情况下，有效地抑制斜拉索的风雨振动。
（6）采用钢桥面环氧沥青混凝土铺装技术（厚55mm），经实践检验，性能稳定，使用良好。
润扬长江大桥获得了第六届詹天佑土木工程大奖。
2005年全国十大建设科技成就奖。
3）有关资料
设计单位：北京建达道桥咨询有限公司
施工单位：中交第二航务工程局
混凝土用量：14129m3
钢材用量：15904t
造 价：3亿元
建成日期：2005年5月
