1．概况
奉节长江大桥位于重庆市奉节县，距下游三峡水利枢纽工程160Km，距瞿塘峡口10Km。大桥全长930m，主桥主跨采用460m预应力混凝土斜拉桥（图1）。
图1 奉节长江大桥全景
桥位区属丘陵～低山区河谷岸坡地貌，处于三峡峡口河段，地形陡峻，相对高差约410m。基岩主要为泥岩、白云岩、泥质灰岩和钙质泥岩以及盐溶角砾岩等，岩体的节理、裂隙发育。桥位处长江段，三峡建库前最大水位变幅54.89m。建成后，在库区回水区内，原有河槽调蓄水能力基本消失，产流、汇流条件发生变化。坝前正常蓄水位175.00m时，奉节回水水位为173.44m；该区属亚热带暖湿东南季风气候区，年平均气温16.4℃，多年平均降水量1179mm。100年一遇十分钟平均最大风速为23.0m/s，瞬时极大风速为35.0m/s。
大桥桥面宽18.5m；设计速度40km/h；通航净高18m，净宽2×125m的单向通航孔或1×235m的双向通航孔，最高通航水位为173.44m。船撞力：主塔墩横桥向6000kN，纵桥向3000kN；地震烈度：基本烈度6度，按7度设防。
2．主桥结构
主桥采用30.4m+202.6m+460m+174.7m+25.3m=893m的双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，不对称五跨布置(图2)，即塔梁间采用纵向弹性半漂浮体系；主塔采用A型空间混凝土索塔，承台以上南、北塔高分别为206m、211.61m；主梁边跨及部分次边跨因压重需要采用混凝土箱梁，其余均采用矩形边主梁，桥轴线处梁高2.5m，梁宽20.5m，梁上标准索距7.85m，主梁标准节段边主梁宽1.7m，顶板厚0.32m，横梁厚0.4m，全桥横梁间距基本同索距；每塔布置28对，全桥共计224根斜拉索。
图2 桥型布置(单位：m)
（1）支撑体系
主塔处塔梁间采用纵向弹性半漂浮体系。塔、梁间竖向及边墩、辅助墩处均设活动盆式橡胶支座，横向均设抗风防震橡胶支座及横向挡块。
全桥共8根纵向弹性索，采用与斜拉索相同的体系，规格为151Φ7，每根弹性索长度约30m。
（2）主梁
梁上标准索距7.85m，南、北两岸边跨索距分别为3.5m、7.85m。主梁标准截面尺寸(图3)，矩形边主梁宽1.7m，顶板厚0.32m，横梁厚0.4m。在塔根处边主梁宽度加大至3.5m，塔根附近两侧各3个索距范围内加大至2.2m。边跨箱梁底板厚度北岸为0.35m，南岸为0.45m。其余如腹板、顶板、横梁厚度同边主梁。全桥横梁间距基本同索距。
图3 主梁标准断面（单位：cm）
主梁设纵、横向预应力，横向预应力依横梁位置大致分为三种：标准段横梁、墩顶处横梁及压重段横梁。纵向预应力依施工步骤分为三种：膺架现浇段预应力，施工用预应力及合拢预应力。其中施工用预应力又可分为塔根梁段施工用预应力及悬浇施工用预应力；前者是在施工过程中适当时间予以拆除，后者随悬浇施工的不断推进而逐段接长，并最终作为结构永久预应力。
主梁采用C50混凝土，压重采用铁砂混凝土，其密度不小于3.5t/m3，压重混凝土置于边跨箱梁空腔内，在南岸边跨范围内人行道上边设置了部分压重。
（3）主塔
主塔为A形，分为上塔柱、横梁、中塔柱、盖板、下塔柱5大部分（图4）。承台以上南、北主塔高分别为206m、211.61m。主塔纵桥向宽度除下塔柱下端自10m渐变至7m外，其余均为7m。上、中塔柱及横梁均为单箱单室截面。下塔柱为单箱三室截面，在塔柱纵桥向宽度变化处设一道横隔板，厚0.6m。盖板为实体板，位于中、下塔柱交界处，厚3m。上、中塔柱横向宽度均为4.2m，其倾斜斜率为1/10，下塔柱横桥向等宽为23m。塔上索距为1.7m。上塔柱纵、横桥向壁厚分别为0.7m、1.4m，中塔柱纵、横桥向壁厚为0.8m、1.0m；下塔柱纵、横桥向壁厚为1.6m、0.9m，内隔板厚0.6m。横梁壁厚均为0.7m，梁高5.0m。
图4 南主塔构造
主塔横梁、盖板内设预应力，上塔柱斜索锚固区设环形预应力。
主塔采用C50混凝土。在下塔柱各水位，高程+173.44m、+147.04m及+135.14m附近一定范围内采取了加强配筋措施以提高下塔柱局部防撞能力。并在下塔柱周边混凝土保护层内设一层Ф6mm带肋防裂钢筋网。
（4）斜拉索
斜拉索采用空间双索面，每塔每索面共28对斜拉索，全桥共224根斜拉索。斜拉索采用Ф7mm镀锌平行钢丝，外挤双层PE，内层为黑色，外层为天蓝色，钢丝标准强度R =1670Mpa。斜拉索规格共10种，即：109Ф7，127Ф7，139Ф7，151Ф7，163Ф7。187Ф7，199Ф7，211Ф7，223Ф7，241Ф7。斜拉索在主梁处最小倾角23.0°，最大倾角75.4°。斜拉索锚具采用冷铸墩头锚，梁端及塔端锚具均采用张拉端锚具。
（5）下部结构
主塔墩采用群桩基础(图6)，每墩设20根Φ2.2米钻孔桩，呈4×5行列式布置。北主墩桩长59米，南主墩桩长为76米。承台厚7米，分为两级，第一级厚2米，第二级厚5米。
图6 北主塔基础构造
（6）主梁施工与施工控制
主梁边跨及塔根梁段采用膺架现浇法施工（图7），其它梁段采用悬臂浇注法（图8），主梁悬浇时采用前支点牵索挂篮。本桥应用“无应力状态法”的控制原理进行本桥的施工监控计算，根据实际施工情况调整设计参数，在监控过程中采用索力和线形双控的原则，严格监控，对线形、索力、应力等进行了有效的控制，确保了斜拉桥施工安全、合龙顺利及成桥线形顺畅、内力分布合理，满足设计和规范要求，实现了预期的施工控制目标。
图7 主梁边跨膺架现浇施工
图8 主梁悬浇施工
3．主要技术特点和创新点
（1）大桥主跨460m，位于同类型桥梁国内第三、世界第四。在设计过程中，针对大跨度混凝土斜拉桥设计重大技术难点进行了研究，通过采用纵向弹性约束体系、A形主塔、空间扇形斜拉索面、大直径钻孔桩基础等构造措施，以及挂篮浇注0＃、1＃块和无劲性骨架的内爬架施工高塔等施工新技术，实现了大桥“安全、适用、经济、美观”的建设方针，其合理优质的设计，创新技术的研制和应用，对今后同类型桥梁的建设起到了示范作用。
（2）本桥位于三峡库区，主墩淹没水深最高达95m，水位变幅大，设置墩外防撞装置造价太高。如何以经济合理的设计满足主墩在船撞作用下的强度、刚度及稳定性是本桥设计中的重点问题。主墩通过采用单箱多室截面、加强各水位附近范围配筋等措施满足船撞时结构的强度、刚度及稳定性，同时通过合理的航标设置引导船只安全顺利通过。
（3）本桥承台以上主塔高分别为206m和211.606m，采用了A型塔、无劲性骨架的内爬架施工高塔、索锚区设置环向预应力精轧螺纹粗钢筋等多项技术，保证了索塔的安全性能，提高了我国高索塔的设计和施工水平。
（4）本桥地处峡谷，风环境较为复杂，且墩高、跨大、宽跨比小，抗风稳定性相对较差，所以抗风稳定性是本桥的一项关键技术问题。采用空间双索面和A形塔，通过斜拉索增大桥梁抗扭刚度，以提高抗风稳定性。综合考虑抗风、抗震及静力荷载作用下的内力分配等因素，采用纵向弹性半漂浮体系。
（5）大跨径预应力混凝土斜拉桥施工控制技术研究，成功运用“无应力状态”控制理论。奉节大桥在施工过程中索力、线型以及结构应力得到了很好的控制，边跨合拢及中跨合拢均达到了mm级的合拢精度，成桥线型和索力的误差都控制在目标范围以内。全桥主梁线形和斜拉索索力的预设最大误差值分别为±3cm和±5％，控制结果达到了预定的“双控”目标精度。
4．有关资料
桥名：奉节长江大桥
桥型：双塔双索面预应力混凝土斜拉桥
跨径布置： 460m
桥址：重庆市奉节县
设计单位：中铁大桥勘测设计院有限公司
施工单位：中港第二航务工程局
混凝土用量： 66827m3
钢材用量：10745t
造价：2.6亿元
建成日期：2006年6月
