把渡口接成公路
公历2004年7月1日,巴东长江公路大桥正式通车。此前,209国道在这里过江还要依赖汽车渡口,南北岸的道路被长江截开。大桥北接官渡口镇太矶头一带,南接巴东新县城,桥址在巫峡口下游约二点五公里、三峡大坝上游约七十二公里。它要解决的是国道跨江和新县城对外交通的具体问题。
据当时的通车报道,项目于1999年获交通部批复立项,2000年获可行性研究报告及初步设计批复,2001年进入施工。它既服务地方行车,也被纳入三峡库区移民安置和鄂西路网建设的考虑。报道对经济发展的作用多属预期,最直接的改变则是汽车可以沿桥面连续驶过长江。
勘察设计与建设负责人
勘察设计由湖北省交通规划设计院承担。王成启、陈杏枝、詹建辉在2004年的论文中说明了主梁构造和斜拉索受力分析;陈卉、王成启、廖原则另文介绍索塔及锚固区的计算。两组设计记录把桥梁分成主梁、拉索、塔身和塔墩等相互联系的部分,分别检查施工过程和成桥后的受力。
建设人员还要把设计转化为现场施工。成都市路桥工程股份有限公司2013年公开的徐基伟履历记载,他在2001年至2004年主持巴东长江公路大桥建设,兼任项目经理和总工程师。
山区岸坡上的高塔
主桥采用双塔、双索面的预应力混凝土斜拉桥,主跨388米。桥面设置双向四车道和人行道,设计车速为每小时40公里。桥梁接近神农溪入江口,南北两岸接线高程较高,而索塔所在地面低得多,设计者因而在塔身下设置高大的塔墩,使桥面能够接上两岸道路。
索塔上部呈钻石形,下部塔墩采用上下两级门式结构,并设置横梁。塔柱多采用空心截面,塔身与上、下横梁相接处则设为实心,以增强刚度。设计还考虑三峡水库蓄水后的高、低通航水位,校核风、温度变化、地震以及船舶碰撞等作用;高塔既要承受拉索传来的力,也要适应库区河道条件。
分段浇筑与合龙控制
混凝土主梁被划分为许多现浇节段,标准节段长八米,近桥端等位置另用不同长度和截面。施工主要采取双悬臂浇筑,利用斜拉索作为挂篮的临时前支点,逐段向外伸展。设计者通过改变各部位梁段的尺寸和重量,平衡较长的中跨悬臂,兼顾施工阶段的稳定。
跨中留出的合龙段长二点八米。施工方法要求先以临时刚性骨架连接两端,解除塔梁之间的临时纵向水平约束后,再浇筑合龙段混凝土,张拉连接筋,最后完全解除临时锚固。若两侧施工荷载或合龙端位置偏差过大,还要利用水箱配重调整平衡。
参考:[3]
拉索与塔顶锚固
全桥设计设置九十六对斜拉索,采用镀锌低松弛高强度平行钢丝束,外有双层聚乙烯防护。安装时的索力会影响后续梁段受力,设计人员反复进行试算、调索和验算。主梁论文记述,工程只对中跨最后三对长索进行二次调索,以减少后续调整工作。
塔顶锚固区则面对斜拉索水平分力引起的拉应力。设计者比较过小半径环向预应力筋与井字形布置,最后选择井字形方案,以改善局部应力分布。索塔论文还对照了足尺节段模型试验与计算结果,以检验拉索集中传力处的局部受力。
2004年的合龙与通车
2004年1月22日,主梁顺利合龙。新华网次日电稿仍预计五月建成通车,说明合龙当时并未结束全部工程。到七月一日,《湖北日报》记者记录,上午九时三十分,四辆礼宾车引领首列车队驶上大桥,两岸群众观看通车。合龙与车辆开始通行,相隔了数月。
大桥投用使209国道在长江上的汽车渡口退出这条公路的跨江通道。对巴东而言,这一变化首先体现在道路衔接方式上:车辆不再必须下到渡口等船,南北两岸与新县城获得了固定的公路连接。桥梁的建设、结构控制和最后通车,共同完成了这项交通转换。