1.概况
武汉长江大桥位于湖北省武汉市，西北始于汉阳龟山南坡，东南止于武昌蛇山入江的山头。由于龟蛇锁江，江面狭窄，大桥全长1670m，其中正桥长1156m，两端引桥长514m。正桥8墩9孔，每孔桥跨128m，是公铁两用双层连续钢桁梁桥，上层为公路，下层为双线铁路桥。江底为两山余脉，除7号墩地质条件较差外，正桥的7个桥墩都立在坚固岩石上。大桥是新中国成立后在“天堑”长江上修建的第一座大桥，使人们数千年盼望长江“天堑变通途” 的梦想成为现实，也使长期分割的武汉三镇连为一体，从此打通了被长江隔断的京广线，促进了南北经济的发展，是新 建设史上第一座里程碑式的桥梁（图1）。
图1 武汉长江大桥全景
桥位处于长江两岸之间，江面最窄。最大水位涨落高差约19m，设计流速0.4～3.0m/s，设计流量76000m3/s，最大冲刷深度达22m。覆盖层在3、4号墩墩位处最厚，达25～27m。以下岩石为石灰岩、泥灰岩和页岩，极限强度最高达170MPa（石灰岩），最低为20MPa（泥灰岩）。
武汉为典型季节性气候，历史最高气温43℃、最低气温14.2℃，多年平均气温15.4℃；台风影响集中在5～11月，江面最大风力达7～9级； 春季风和日丽，6月前后为梅雨季节；夏季天气炎热，雨水充沛集中，年最大降雨量达1266mm；秋季秋高气爽，昼夜温差较大；冬季天气晴朗，寒冷干燥。
大桥采用公铁两用连续钢桁梁桥；上层为六车道公路,宽度22.5m；下层为双线铁路,宽度14.5m；铁路活载为中—24级；船舶撞击力：顺桥向2、3号墩采用300t，1号墩采用150t，横水流方向取上述值的50％；桥址处于6级地震区；通航净高18m。
2.主桥结构
大桥全长1670m，其中正桥长1156m，桥跨结构采用3孔一联等跨的平弦菱形连续钢桁梁，共3联，每孔计算跨度为128m。江中1～8号墩除7号墩为钢筋混凝土管桩基础外，其余均为管柱基础。墩身高33m，下部宽7.4m、长13.8m，从管注钻岩基底算起至墩帽的高度，最高达64m。公路面和两侧人行道均为钢筋混凝土板，行车道板厚13cm，上铺以1cm防水层、4cm加钢丝网的混凝土保护层和总厚度为4cm的沥青混凝土、沥青沙摩擦层。
（1） 主桥钢梁
本桥为公铁两用桥，公路在上层，铁路在下层（图2）。铁路为双线，线间距离为4.1m，铁路桥面在钢梁两侧亦设有同样宽度的人行道。主桁为平行弦杆的菱形桁架，桁高16m，桁距10m。每孔分为8个16m的大节间，由补充的竖杆将大节间再分为2个8m的小节间。
图2 钢梁横断面
由于主桁长细比较小，应力折减不多，
因而采用H型截面，既能充分发挥材料强度，又能大大简化制造工作。主桁主要节点的铆合是与钢梁安装同时进行的，为使钢梁在伸臂安装时维持良好的上拱度，各主要节点均随装随铆，并且规定铆合工作不得落后于三个8m长的小节间。
在架设过程中，当伸臂为112m时，部分弦杆的安装应力，已超出运营时的应力。为了解决这一问题，在设计中采用了增设墩旁支架的方案（图3），限制最大伸臂为112m。
图3 墩支架施工
(2)主桥基础
在初步设计中，正桥基础采用气压沉箱法，但由于气压沉箱法在施工中面临着巨大困难，因而采用了管柱结构的新设想进行基础施工。而管柱结构新技术需要解决以下难题：管柱如何通过20m沙层并达到岩层；在岩面不平的情况下，如何防止翻砂；如何钻岩成孔，如何保证管柱内水下填充混凝土的质量达到与岩石固结密贴等。
桥墩基础采用管柱基础方案的有1～6号墩及8号墩。1号墩基础为长方形，用管柱24根。其余六个桥墩的基础均为圆形，直径16.76m，每墩各有管柱30或35根，管柱内钻入岩层深2～7m，3、4号墩管柱长42m，重50t，通过覆盖层23m。钢筋混凝土管柱全部在工地分节制造，每节长度一般为9m或12m，每根管柱最下端设有带加劲肋高1.2～1.5m的钢管靴（图4、图5、图6）。全桥共用管柱224根，总延长6000m。
图4 围令浮运就位
图5 利用管柱进一步下降围令
图6 带钢管靴的管节
7号墩由于基底为破碎的碳质页岩，桥墩范围内岩面高差达6m，河床没有覆盖层，因而在技术设计中采用了直径55cm的钢筋混凝土管桩方案。7号墩基桩共计116根，每根桩容许承载能力为172t，在全部基桩中有80根管桩的入岩深度达到15～17m。
(3)施工组织及施工控制
正桥钢梁为三联各为3孔等跨的平弦连续菱形桁架，每孔计算跨径为128m。由于桥址处水深湍急，风力可达9级，右岸江底岩层上几无覆盖层，一年中水位变化达15到18m，下弦杆中心标高离低水位约35m，而且航运繁忙，用满布式赝架法或浮运法架设钢梁，都是不适宜和不经济的。因此，利用连续梁结构的特性，钢梁的架设采用悬臂法。对支点附近弦杆的加固，是采用增加弦杆永久截面的办法予以解决的。考虑工厂制造钢梁的能力以及桥梁竣工通车的日期，选取架梁方案从两岸分头进行。为了避免在连续梁中部合龙所造成技术上的困难和复杂性，确定从左岸向江心架设两联，从右岸向江心架设一联，而且左岸架梁工作应先于右岸4至6个月开始，使两岸架梁工作约可同时达到江心6号墩。
3 主要技术特点和创新点
（1）武汉长江大桥江心桥墩基础采用了新型的管柱结构基础，避免了气压沉箱法所将遭遇到的几乎难以克服的困难，使全部工程均可在水面上进行，相对的不受水位限制，大大缩短工期，改善劳动条件，并节约资金。7号墩位于破碎灰质页岩上，不适合管柱结构基础，因而合理的采用了管桩基础。“管柱钻孔法”在大桥首创并成功运用后，实事证明管柱钻孔法是先进的，是改善劳动条件、缩短工期降低造价的关键，它从根本上消除了沉箱方案中不可能解决的困难使深水基础的结构和施工方法得到了前所未有的新发展。
2）大桥钢梁采用了平行弦杆、菱形桁架、三孔等跨连续梁，主桁杆件一律采用工字形断面，反挠度用三种不同的节点板来控制。这样减少了工厂制造及现场安装工作，运营维修亦称便利。在设计时，采用了调整应力的计算方法，使受正负力矩的杆件应力接近，节约了钢材，并简化了节点细节。由于采用菱形桁架，在同一板厚情况下，桁架高度可以减小为16m，施工方便，经济美观。钢梁制造所达到的高度精确性以及伸臂安装法的运用，都达到了世界先进的技术水平。
3）在施工方面，施工组织完善。设计、制造并运用了许多新型机具，逐步充实并改进了新技术的施工操作方法，提高了我国桥梁工程施工水平，培养出一批桥梁建设力量。
4 有关资料
桥 名：武汉长江大桥
桥 型：钢桁架连续梁
跨 径：每孔128米
桥 址：湖北省武汉市
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
混凝土用量：91500m3
钢材用量：21420t
造价：7189万元。
建成日期： 1957年10月15日
