江阴大桥：跨越长江南北的“咽喉”工程

江阴大桥

1994年11月22日，在江苏省江阴市与靖江市之间，一座跨径超千米的特大型钢箱梁悬索桥动工建设，它就是江阴大桥。全长3000多米，作为国家“九五”重点建设工程的桥梁于1999年10月建成通车，为当时“中国第一、世界第四”的大钢箱梁悬索桥，也是国家公路主骨架中同江至三亚国道主干线，以及北京至上海国道主干线的跨江“咽喉”工程。

创造性的架设手段、突破世界级难题的工程技术等，使江阴大桥工程获得了英国建筑协会2000年度优质工程奖、2001年度江苏省科技进步奖一等奖、2002年度鲁班奖等荣誉。

以雄姿飞架长江之上

早在1991年，江苏省委托交通部公路规划设计院（现中交公路规划设计院）为江阴大桥的主体设计单位，江苏省交通规划设计和同济大学建筑设计研究院桥梁分院为合作设计单位，自1992年联合设计组在江阴市开展工程可行性研究和设计工作。

从环境条件来看，长江流经江阴市的部分，河道稳定，河段微微弯曲。在江阴市的西山桥位，西山突出江中，江面最窄为1400米，基岩裸露，岩体呈背斜构造，且桥位区在地质上没有较大的断裂带和活动断裂带。综合考虑西山桥位区的特殊情况及长江水流状态等因素，设计组结合施工安全做出判断，认为如果采用跨径较小的斜拉桥，必须在江中修建深水基础设施，而这十分困难。一跨过江的悬索桥，则完全可以杜绝海轮碰撞桥墩等因素，避免修建深水基础设施，既能节约资源，又可以缩短建设周期。

于是便有了首座跨径超千米的特大型钢箱梁悬索桥梁——江阴大桥。

大桥全线建设总里程为5.176公里，桥长3071米，索塔高197米，两根主缆直径为0.87米。悬索桥结构主跨1385米，门式钢筋混凝土塔柱，柱高193米，中设横梁3道。桥面按高速公路标准的双向6车道设计，宽33.8米，设计行车速度为100公里/小时，此外还设有中央分隔带和紧急停车带，以及在主桥跨江部分的两侧各设1.5米宽的人行道。桥下通航净高为50米，可满足5万吨级轮船通航。

桥塔高182.39米，为门式钢筋混凝土结构。南塔位于南岸边岩石地基上，北塔位于北岸外侧的浅水区，皆为双柱加3道横梁的门式框架钢筋混凝土结构，主要承受由索鞍传来的竖向荷载以及横向的风载、地震作用。塔柱为双室箱式结构，两室分别安装检修电梯和检修人梯。

南塔基础采用直径30米、长35米的嵌岩钻孔灌注桩，在桩顶浇筑承台。桩基和承台共用混凝土1.15万平方米。北塔处覆盖层厚度达80米，由固结度较差的饱和松软土层随深度加深，逐渐由松软的亚粘土和粉砂土变为紧密含砾石中粗砂。采用的96根直径两名的灌注桩组成群桩基础，平均柱长85米。“对于难度这样大的群桩基础施工，我们利用引桥桩基先行进行了工艺试验，并做了2根试桩确定单桩承载力，使原设计的北塔123根桩减为96根，节省投资，加快了进度。”

建造难度达国内之最

在以往的报道中，江阴大桥的4个“第一”曾被指出：国内第一次在交通重点建设项目中进行设计招标，并第一次实行联合设计；国内第一次邀请国际著名工程咨询单位开展设计咨询及独立审核工作；国内第一次以利用海外贷款为条件通过国际招标选择承包商；国内第一次成立部省建设协调领导小组，同时又成立专家顾问组。

其中，考虑到江阴大桥是中国建造的第一座主跨在1000米以上的悬索桥，技术难度之高在国内首屈一指，设计难度大，部分工艺达到世界级水平。于是为了选择一流的设计队伍，确保设计质量，我国不仅改变了以往那种指定某一家单位的习惯做法，采用公开、公正、公平的招标，还数次邀请英国、日本等专家现场指导。

但即便如此，国外众多建造悬索桥的成功范例经验并不能立竿见影，解决江阴大桥面对的难题。由于江阴、靖江当地独特的地质、水文、气候条件，设计组必须因时、因地制宜，在一无经验可循、二无技术支撑的情况下，寻找解决办法，革新建造工艺。

北锚结构是江阴大桥的关键部位之一，北锚沉井的难度系数同样可观。大桥的南北两个锚锭要一起“拉住”大桥主缆，主缆拉力为6.4万吨，而北锚锭处在冲积平原上，地下沉井平面尺寸为69米长、51米宽，面积足有10个篮球场大，下沉要穿过4层不同土质，稍有不慎很有可能造成歪斜、扭转等严重问题，其下沉过程长达20个月。

在经过严格的设计考量，将浅埋、中埋扩大基础、群桩基础、地下连续墙多方案进行比较，施工人员最终选用尺寸为51米×69米的沉井基础，沉井内分36个隔仓，沉井高度为58米，共分11节。最下面的一节高8米，采用带有尖角刃脚的钢壳混凝土，以上10节均为高5米的钢筋混凝土结构。沉井下沉高程为-55.6米，顶部高程为2.4米。为了保证锚体的平衡，在沉井下沉到位后封底，在沉井前面（靠北塔侧）3排的18个仓中注水，第4排和第5排及第6排中间两个共14个仓中填砂，第6排其余4个仓填充片石并注浆。

江阴大桥的主要承重构件，即主缆的架设是另一大难题，“吊”起总重达1.8万吨的钢桥面和5000吨沥青路面，还有行车活载，江阴大桥共两根主缆，共重8400吨，由169根索股组成，每股重50吨。主缆架设采用预制平行束股设法，要把50吨重2200米长的一根索股在空中进行架设，从牵引、张拉、成形到调索，每一个环节都有很多不可预见的技术难度，而且属于高空作业，天气的影响很大，其架设难度在国内绝无仅有。

除此之外，对于桥面的铺设也让大桥工程建设一度面临停滞。在钢箱梁桥面上铺设厚度为5厘米的沥青混凝土，由于钢箱梁导热性强，夏天温度很高，冬天很低，沥青的特性很难两面兼顾。而江阴的气温条件较西方国家差，在没有先例可循的情况下，经一年多的研究与试验，设计组终于找出能满足江阴大桥特定要求的方案，解决了这个世界级难题。

满足国家建设需求，突破重重阻碍，江阴大桥在20世纪的中国桥梁建造史上留下了深刻印迹，以打破高难度、高水平的建造难题跻身世界桥梁前列。与此同时，其在解决大温差的钢箱梁路面铺设、北锚沉井等工程问题上，凸显的创造力也为桥梁建造提供了有效的经验，给予随后建成的长江二桥、三桥、润扬大桥、苏通大桥等世界级桥梁借鉴。