1.概况
夷陵长江大桥位于宜昌市葛洲坝水利枢纽大坝下游约7.6Km，全长3246m,主桥主跨采用2×348m三塔混凝土斜拉桥（图1）。
桥址属山区与平原区的过渡段，桥位区四周地势较高，多年平均水位宽730m，最大水深23m，河床纵向深泓变化起伏5～6m。设计流量92700m3/s，流速4.39m/s。基岩为砂岩、粘土质粉砂岩，以中细砂岩为主。宜昌市处于中亚热带和准亚热带的交汇地带，降水量多，水资源丰富。年平均气温：16.8℃，历年平均降雨量1157.4mm。
图1 夷陵长江大桥全景
大桥采用四车道城市快速路标准，桥面宽度23m；设计速度：60Km/h；基本风速V10=23.53m/s；通航净高≥18m，净宽≥125m；地震基本烈度6度。
2.主桥结构
主桥采用三塔单索面混凝土加劲梁斜拉桥，孔跨布置为：两个主跨均为348m，两端边跨各长120m，其间设有两个辅助桥墩，分隔成三跨。桥梁全长936米，为目前国内最大跨度的三塔混凝土斜拉桥（图2）。
图2 主桥桥型布置（单位：cm）
桥宽23.0m，主梁梁高3.0m，宽跨比1：15，高跨比1：116；全桥3个主塔塔高不等，采用钻石型钢筋混凝土结构；斜拉索为单索面置于桥面中央，斜拉索均由两根组成，间距1.2m，全桥共236根斜拉索；主塔基础均采用高承台钻孔桩；桥面铺装采用4cmSMA13Ⅱ+4cm SMA13Ⅰ沥青混凝土；全桥采用在中塔处塔、梁、墩固结的纵向约束结构体系。
(1)索塔基础
主塔基础均采用钻孔灌柱桩，钻孔桩穿过深浅不等的强弱风化层，嵌固在微风化基岩中。中塔基础（4号墩）采用16根直径2m的钻孔柱桩，承台尺寸16m×16m，厚度3m，塔座尺寸13m×14.8m，高度3m，采用行列式排列，桩间距离按2d考虑，即4m，每桩长43.0m(图3)。
图3 中塔基础（单位：cm）
南（5号墩）、北（3号墩）边塔墩基础采用11根直径2.0m的钻孔柱桩，承台尺寸14m×16m，厚度3m，塔座尺寸11m×16m，高度3m，钻孔桩采用梅花形式布置，共三排，每排分别为4、3、4根，桩长北边塔为44.0m，南边塔为34.0m，每桩施工时以进入微风化砂岩3.0m为原则，以保证有可靠的承载能力（单桩）。
中塔基础地处江心，是全桥唯一的一座深水基础，基岩埋深较浅，便于嵌岩固结桩的施工。施工方案改变了此前在长江中习以为常的深水围堰法，使用简便节省的平台套箱方案，具有工期短、用料省的巨大技术优势。
(2)索塔
三座主塔中的两座边塔等高，中塔高出边塔19.5m。两座边塔采用高度较低的布置，既使南边跨的长度较好地适应了地形，又使北边跨不致干扰与城市道路的匹配。三塔在造型上基本一致，塔身上段为适应中心索面的格局而采用的倒置的Y字形构造，整座主塔像一柄竖立的长剑，直插天际。三塔并列直立于宽阔的江面，极具标志性的作用，成为宜昌市新的景观。
图4 索塔（单位：cm 高程：m）
主塔为钢筋混凝土结构(图4)。中、边主塔除下横梁结构、塔底宽度不同，其余结构只是高、宽度等方面尺寸的差异。中塔在纵向顾及刚度的要求采用厚度7m。南、北边塔在纵向以具有稍大的挠性有利，采用厚度5.5m。下塔段采用薄腹板封闭的空腔结构，目的是在高洪流情况下，不给漂流物或小型船有擁堵的空间。
图5 主桥施工
中塔高出两座边塔19.5m，承担着主跨桥长56%的荷载，并与主梁固结，成为对全桥的纵向水平约束和抗扭转的刚性节点。索锚区施加＃格式预应力，预应力采用直径为32mm的精轧螺纹粗钢筋。主塔施工以爬模为主，以传统的万能杆件构架为辅的方法进行(图5)。施工步骤中在中塔柱中间加横撑，并对塔柱施以一定的顶推力,以抵消因塔柱倾斜而产生的自重弯矩。
(3)主梁
主梁采用单箱三室截面，三向预应力混凝土结构（图6）。主梁全桥外轮廓尺寸一致，梁高3.0m，顶板宽23.0m，底板宽5.0m，两侧悬臂板悬臂长度3.5m。主梁边跨长约90m区段为压重段，压重集度约40t/m。
主梁边跨与边塔处0号块共长131m，中塔处0号块长度22m，均采用膺架现浇施工。两主跨间的主梁采用预制节段悬拼施工。
主梁预制悬拼梁段间隔40m左右设一道50cm宽湿接缝，其余均为干接缝。除合拢段外，一个348.0m的主跨共设7个湿接缝。两个湿接缝间长约40m的梁段在同一台座上预制，以确保预制块件之间的匹配性，减小悬拼的施工误差。
图6 混凝土加劲梁（单位：m）
施工累积误差通过湿接缝及时消除，尽量避免通过垫片调整线型，这是保证大跨预应力混凝土斜拉桥悬拼施工质量的重要技术措施。
图7 混凝土加劲梁预制
梁体预制块长度分别为4.0m，3.5m（有湿接缝处），3.0m（合拢段），预制块均为等截面（图7），顶板厚22cm，底板厚35cm，合拢处8m长梁体因纵向预应力束起弯，底板厚度增至40cm。直腹板厚28cm，斜腹板厚20cm，悬臂板根部厚45cm，最外侧厚16cm；中塔处主梁截面局部加强；边跨现浇段因设压重、辅助墩，截面变化较多。一个预制块件顶板设8个剪力键，直腹板设6个、斜腹板设2个；湿接缝两端梁体不设剪力键。
主梁采用C55混凝土，三向预应力体系，纵向预应力分3大类：预应力粗钢筋、体内钢绞线束、体外钢绞线束。其中，预应力粗钢筋采用精轧螺纹粗钢筋，直径32mm， =750MPa，主跨全断面共40根，为预制块件悬拼的结合施加压力。边跨数量减半，为逐段现浇时承担施工荷载。体内钢绞线采用高强度低松驰钢绞线，直径15.24mm， =1860MPa；体外钢绞线规格与斜拉索所用的钢绞线相同，单根钢绞线直径15.24mm，体外钢绞线紧靠主跨底板布置。在主跨合拢前张拉一半体内钢绞线，合拢后再张拉另外一半体内钢绞线和全部体外钢绞线。体外钢绞线采用分段锚固以减小钢绞线‘平均应变’带来的不利影响。横向预应力采用规格为4孔扁锚直径15.24mm的体内钢绞线束，以抵抗梁体横向负弯矩。竖向预应力采用精轧螺纹粗钢筋，直径32mm， =750MPa。只布置在斜拉索锚固处，以传递斜拉索的竖向分力，满足局部受力需要。
(4)斜拉索
斜拉索为平行钢绞线拉索体系，采用全封闭新构造，无粘结锚具。单根镀锌钢绞线内注油性蜡，外包HPE护层封闭。钢绞线强度 =1770MPa，容许应力[σ]=0.45 。斜拉索共有6种规格：27～47股，全桥边塔18对，中塔23对，共236根。平行钢绞线斜拉索是一种具有四层防护的全封闭体系。它的突出优点是将施工与成索于一体的便捷构造。施工时单根张拉，调整索力时整索张拉。外套有螺纹线的钢绞线斜拉索有更优越的防腐蚀防紫外线照射和抗风雨振性能。经济上因其能充分发挥了钢绞线具有的高强度优势，施工辅助环节单一，在总体上其所花费用不比平行钢丝索高。
(5)主梁架设和施工控制
主梁预制节段，经斜坡式下河码头装船运至桥下（图8），再由安装在桥面上的架梁吊机进行吊装（图9）。梁块起吊到位后先进行试拼，待其位置符合要求后，再将块件移开40～50cm后进行匹配面涂胶，胶层涂完后立即拼装到位。合拢块湿接缝采用微膨胀混凝土、换重浇筑的施工工艺。
在施工过程中，当前张拉的斜拉索的索力一般控制在与理论值相差±1％范围内，测量的前5对斜拉索的索力与理论值一般控制在5％以内。3个塔的塔顶偏位与理论值的差值都控制在1cm以内，其中4号塔塔顶偏位与理论值仅相差1mm。主梁合拢实现了mm级的合拢精度。
图8 斜坡式预制梁下河码头运梁装船
图9 桥面吊机完成预制梁的吊装工作
3.主要技术特点和创新点
（1）创造性地提出了单索面三塔斜拉桥方案。在历年高、中、低不同水位情况下，桥址区中央水面均属航行盲区，上下行船舶习惯性走行线分道明显，在江心设一墩，在两岸岸边各设一墩，以两个大跨覆盖整个航行水域，无疑是经济合理的选择，该方案通航条件好，建安费为1.65亿元，经济效益显著。
（2）边跨采用多孔连续结构以提高三塔体系斜拉桥的刚度。系统研究了三塔体系的受力特点，解决了三塔体系刚度较二塔为低而带来的一系列新问题，提出了合理的结构体系，不仅使本桥方案可行，而且非常经济。
（3）钻石型桥塔结构。桥塔受力合理，有较强的抗撞击能力，而且施工简便，造型新颖，实现了受力、美观、经济的和谐统一。
（4）双主跨同时合拢新技术。每个主跨设一个合拢段，每个合拢段设两条湿接缝。2×348m主跨共设两个合拢段，四条湿接缝。双主跨同时顺利合拢，未采取任何强连措施，实现了精确合拢，表明我国三塔斜拉桥施工控制的技术达到世界先进水平。
（5）斜拉桥合拢束兼用体内束及体外束，详细研究了体外束受力行为，提出了体外束分段锚固设计构思及一整套锚固细节设计，开阔了桥梁设计新思路。
（6）创造了预应力混凝土箱梁节段预制拼装最长世界纪录，主梁采用节段预制拼装法施工，取得了质量易于保证，施工速度快，工期短、投资省的效果。其348m的拼装跨度为世界之最，最大双伸臂桥梁全长383m亦无先例，且拼装施工中没有加设一块垫片，有效地保证了斜拉桥的施工质量。
（7）首先采用全封闭式新型钢绞线斜拉索体系。该体系具有施工方便，不需大型起吊设备，防腐性能优越，易于更换的特点。该斜拉索体系在本桥的应用将拓展斜拉索类型，推动斜拉索的发展。
（8）高强陶粒轻骨料混凝土首次在大跨度斜拉桥附属结构上应用，该混凝土单位重仅1.9t/m3，可减轻建筑物自重，使桥梁更为轻巧、经济。
宜昌夷陵长江大桥因地制宜，大胆创新，突破了斜拉桥常规设计思路，大量采用新结构、新材料、新工艺，实现了桥梁功能与当地景观的完美结合，且在桥梁设计理念上推陈出新，其2×348米的主跨及其结构体系为国内第一，为我国又增添了一种大跨桥梁方案，开拓了大跨桥梁的发展空间，同类型桥梁中亦属世界首位。宜昌夷陵大桥获中国建筑工程鲁班奖、詹天佑土木工程大奖等奖项。
4.有关资料
桥 名：宜昌夷陵长江大桥
桥 型：三塔混凝土单索面加劲梁斜拉桥
跨 径：2×348m
桥 址：湖北省宜昌市
设计单位：中铁大桥勘测设计院有限公司
施工单位：中铁大桥局集团公司
郑州铁路建设集团有限公司
上海市基础工程公司
江苏法尔胜新日制铁缆索有限公司
威胜利工程有限公司
混凝土用量：101314 m3
钢材用量：11556 t
造 价：58613 万元
建成日期：2001.09
