湖南洞庭湖大桥(中国湖南岳阳市的内河公路桥)

湖南洞庭湖大桥（英文：Dongting Lake Bridge），是湖南岳阳市的内河公路桥，位于洞庭湖与长江交汇处，全长18868.82米，其中桥长5747.82米，接线长4426米，改建道路（1804线）8695米，桥宽20米，双向四车道。大桥总投资8.669亿元，为首次在国内大型桥梁中采用三塔斜拉桥结构体系，索塔为双室宝石型断面，中塔高为125.684米，两边塔高为99.311米，位居亚洲之首（截止2019年）。

湖南洞庭湖大桥是省“九五”期间交通重点工程之一，是沟通省道1804线(湘北干线)与北京—香港公路的最后一座大型公路桥。1995年11月，成立了洞庭湖大桥筹建指挥部，次年2月，洞庭湖大桥立项。同年12月19日，举行大桥开工典礼。2000年8月18日，经过38个月的施工，洞庭湖大桥合龙，同年12月26日投入运行。洞庭湖大桥于2023年4月17日开始更换全桥222根斜拉索，使用23年的旧斜拉索光荣“退役”。2024年2月1日，湖南洞庭湖大桥启动低温雨雪冰冻灾害Ⅳ级应急响应，积极进行防范性融雪作业，预防路面结冰，保持桥梁通畅。2日6时起，桥面温度持续低于0℃，桥梁结构健康监测系统实时提供风速、温湿度等各项数据。当天，中心在桥面撒布融雪剂共6次，使用融雪剂18吨，确保了通行正常。

洞庭湖大桥多塔斜拉桥新技术研究荣获2005年第五届詹天佑大奖，国家科学技术进步奖二等奖、湖南省科学技术进步一等奖。大桥在中国土木工程学会2004年第16届年会上入选首届《中国十佳桥梁》，名列斜拉桥第二位。2001年荣获湖南省建设厅优秀设计一等奖、省优秀勘察一等奖。2003年荣获国家优秀工程设计金奖"十佳学术活动"奖。

建设背景

在洞庭湖大桥没有修建之前，摆渡是人们过湖的唯一方式，想要渡湖必须在岳阳市北门渡口坐渡轮，北门渡口是河西进入岳阳市的交通枢纽，也是在岳阳工作的人回家的唯一通道，渡口总共才8艘渡船，每天过境车辆超过2600多台，1995年8月，岳阳市委决定：改渡为桥。

历史沿革

湖南洞庭湖大桥是省“九五”期间交通重点工程之一，是沟通省道1804线(湘北干线)与北京—香港公路的最后一座大型公路桥。洞庭湖大桥路桥全长18868.82米，其中桥长5747.82米，接线长4426米，改建道路（1804线）8695米，桥宽20米，双向四车道。大桥总投资8.669亿元，为首次在国内大型桥梁中采用三塔斜拉桥结构体系，位居亚洲之首（截止2018年）。

1995年11月，成立了以市委书记阳宝华任政委、市长黄甲喜任指挥长的洞庭湖大桥筹建指挥部，从交通系统抽调专业人员和管理人员开始筹建工作。1996年2月，省计委以湘计交字［1996］33号文件正式批准洞庭湖大桥立项。同月，广东省地震安全性评定委员会评审通过了大桥工程场地地震安全性评估报告。4月，省国际咨询公司组织省内外桥梁专家进行评审，一致通过了大桥工程可行性研究报告，并报省计委正式批准。7~8月，先后通过了环保、水利审查。9月，全国著名桥梁专家对大桥初步设计进行评审，并一致通过。12月19日，举行大桥开工典礼，大桥工程由省路桥总公司等10家负责施工。东接线按城市道路标准建设，西接线按二级公路技术标准建设，路基宽12米。桥型为不等高三塔预应力混凝土斜拉桥，桥宽为双向四车道20米。

2000年8月18日，经过38个月的施工，洞庭湖大桥合龙，同年11月竣工，同年12月26日投入运行。2002年12月27～29日，省交通厅组织专家对大桥竣工验收。2009年5月1日取消过桥收费。2019年3月19日，为进一步规范道路交通管理，交警支队在洞庭湖大桥增设电子警察。2022年9月初，洞庭湖大桥东互通建设如期完工通车，优化了城市路网，缓解了城区交通压力。2022年10月24日起，为确保洞庭湖大桥维修加固工程顺利进行和施工期间道路交通安全，对相关路段实行交通管制。洞庭湖大桥于2023年4月17日开始更换全桥222根斜拉索，使用23年的旧斜拉索光荣“退役”。2023年8月6日至8月10日每日00:00至5:00，洞庭湖大桥将实行交通管制。

2024年2月1日，湖南洞庭湖大桥启动低温雨雪冰冻灾害Ⅳ级应急响应，积极进行防范性融雪作业，预防路面结冰，保持桥梁通畅。2日6时起，桥面温度持续低于0℃，桥梁结构健康监测系统实时提供风速、温湿度等各项数据。当天，中心在桥面撒布融雪剂共6次，使用融雪剂18吨，确保了通行正常。

建设意义

洞庭湖大桥建成后，直接改善了岳阳市的交通结构，大大降低了运输成本。大桥将君山区与岳阳楼区连成一体，东可接京广铁路和G4，区位优越，交通便捷。除了交通受益，君山的产业结构也得以优化，尤其是旅游得到较快的发展。大桥建成后，岳阳楼、君山公园、团湖荷花公园、东洞庭湖观鸟区等景点连成一线，充分释放君山旅游及第三产业的发展空间。而大桥本身也成为极具吸引力的景点，大大提升了岳阳的美誉度，同时带动其他关联产业的大力发展。

自然条件

地形

洞庭湖大桥位于岳阳市洞庭湖口，桥址河床断面形态属宽滩型复式断面，两岸筑有防洪堤，两堤相距约5100m，其中主槽紧靠东岸岳阳市区，宽约1400m，西岸一级阶地为芦苇滩地，宽约3500m，每年汛期均被淹没。

地质

洞庭湖大桥位区均被第四系地层覆盖，主要由亚黏土，粉、细砂组成。东岸区厚约10～13m；主河槽区厚约4.5～7m；而西岸滩地厚为25～30m；下伏基岩为泥质、砂质板岩，基岩岩性较软，风化深度较大，微风化板岩单轴极限抗压强度为6～15MPa。

地震

岳阳市是湖南省地震较为活跃的地区，按地震区划属Ⅶ度区。鉴于该工程的重要性，特编制了《工程场地地震安全性评价报告》，评价结果显示，场区建筑场地类别为II类，其东岸地面脉动周期为O，16～O.36s，西岸为0.40～0.64s；场地基岩100年超越概率10％及3％的基岩水平加速度峰值分别为97.79al和162.Ogal。本场的地震烈度复核为7度。

气象

洞庭湖大桥桥位区属亚热带季风性湿润气候，气候温和、雨量充沛。年平均气温17.O。O，极端最高气温39.3。C，极端最低气温.11.8"0。风况从风玫瑰图显示，主导风向为NNE；年平均风速2.gm／s，基本风压为500Pa；桥位区历史最大风速为28m，s，风向为。

水文

洞庭湖大桥桥址位于岳阳市洞庭湖入长江洪段内，洪水来源众多，情况复杂，顶托倒灌严重，水流紊乱。经历史洪痕的调查与侧记以及历年水文观测，桥址常水位为22.628m(黄海)，历史最高水位33.278m，历史最低水位15.238m：由水文分析计算知，设计水位34.12m(1／300)，设计流量49600m3／s，设计流速1m／s，通航水位32.12m.

《岳阳洞庭湖大桥对防洪及河势影响综合分析报告》表明：建桥后桥址河段内断面流速分布、河床冲淤规律基本保持不变，主流位置基本稳定，正桥区域桥轴线法线方向与水流流向的夹角为4。～6。。桥址河段河势基本稳定，建桥后桥址上游一定范围内水位有所壅高，最大值约3.6cm，尚不致影响洞庭湖区防洪总体格局。

结构设计

洞庭湖大桥是岳阳市跨越洞庭湖口的一座特大型桥梁。大桥总长5747.82m，其中主孔桥长1880m，副孔桥长3420m，引桥长440m，总投资约7.2亿元人民币。大桥桥面宽度20m，按四车道布置。荷载等级为汽车一超20级，挂车一120，设计车速60km／h。

桥型布置

洞庭湖大桥桥位处于湘、资、、四水和长江四口水流出洞庭湖入长江的咽喉地段，防洪考虑尤为重要。长江水利委员会的批复要求在主河槽内应考虑布置300m左右主孔，副孔尽量采用大跨度；同时桥位紧靠旅游胜地岳阳楼和君山岛，景观要求甚高。综合考虑桥位处自然条件、防洪要求、桥型美观、技术先进等因素，选择了经济指标较好，桥型新颖美观的三塔斜拉桥、系杆拱配斜拉桥和连续刚构三个方案作为初步设计最终比较方案。初设评审委员会认为：三塔大跨度预应力砼斜拉桥系国内首次采用，桥型新颖美观、气势宏伟、技术先进，宝石形索塔造形别致，高高耸立在烟波浩渺的洞庭湖上，与岳阳楼、君山岛遥相呼应，相映生辉，景观效果好；在桥跨方面以2X310m主孔跨越主航道、河床压缩少，壅水值小，有利于汛期泄洪；且两主孔通航能减少以致消除船舶撞击；在经济、适用、安全、美观方面有明显优势，最后湖南省建委批复三塔预应力砼斜拉桥方案作为施工图设计方案。

洞庭湖大桥桥型总体布置为：(22×20m)预应力混凝土现浇连续箱梁+(10×50m)预应力混凝土顶推连续粱+(130m+2×310m+130m)三塔预应力混凝土双索面斜拉桥+(10×50m)预应力混凝土现浇连续梁+(114×30m)预应力混凝土现浇连续梁。桥梁总长5747.82ra。

结构设计

洞庭湖大桥主桥主孔为不等高三塔预应力混凝土斜拉桥，双斜索面，纵向漂浮体系，在索塔及锚固墩处设有抗震限位装置。

洞庭湖大桥索塔均采用宝石形，中间设一道横粱。中塔高于桥面100m，高出承台125.68ra，边塔高于桥面75棚，高出承台项面99.31ra。塔身及横梁均采用50号预应力混凝土箱型截面，塔身锚固壁厚120cm，其余均为80cra。中塔顺桥向塔身段宽6.6m，塔腿渐变至根部宽9.Om；传力锚固直柱高37m，边塔顺桥向塔身段宽6.0ra，塔腿渐变至根部宽8.0ra，传力锚固直柱高25ra。为便于锚座精确定位及方便施工，防止受拉后锚下及塔壁砼开裂，索塔传力锚段设置可兼作施工内模的lOmra厚钢板墙裙，并与锚垫板焊成整体。

洞庭湖大桥主梁采用整体肋板式断面(DP断面)，全宽23.4ra。两主肋宽170cm，高250cra，板厚32cra。主梁采用C60预应力高性能混凝土整体悬浇，每8ra一个节段。边跨端部及中跨中部浇筑成实体段兼作压重。

洞庭湖大桥双斜面索里扇形布置，塔上标准索距1.20ra，梁上标准索距8m。中塔每边各22对索，边塔每边各16对索，全桥共111对索。边塔最外索索长145.6ra，倾角29.9。，最内索长49.9ra，倾角77.9。，中塔最外索索长199.6m，倾角29.5。，最内索长65.8ra，倾角80.9。，拉索采用国产西7mm低松驰镀锌高强钢丝，标准强度1670MPa，斜拉索采用热挤PE套管防护，冷铸镦头锚。斜拉索共分七种规格，分别为313妒7tara、211≯7mra、163≯7rara、151矿7rara、127≯7ram和109妒7mra。

主墩索塔承台为30号钢筋混凝土整体式结构，长31.50ra，宽16.20m，高6.0m，并设分水尖。基础均采用大直径钻孔灌注桩，中塔为13D320cm，边塔为13D300cm，要求嵌入新鲜岩不少于8ra，两过渡墩设计为钢筋混凝土三柱式墩身，直径D250硎，桩基为3D300cm，大直径桩，要求嵌入新鲜基岩不少于6m。

主桥副孔东岸为10×50m一联C50预应力混凝土顶推连续梁，上部结构为单箱单室斜腹板等截面箱梁，梁高3.5m，箱梁顶宽20m，底宽8m，悬臂4.5m；下部构造为c30钢筋混凝土双柱式墩，圆柱墩直径D220cm；基础采用2D280cm钻孔灌注桩，要求嵌入新鲜基岩不少于4m。

主桥副孔西岸为10×50m一联C50预应力混凝土顶推连续梁，上部结构为双箱单室等截面箱梁，箱梁高3.0m，顶宽10m，底宽4.60m，悬臂2.70／"tl，墩顶处两箱梁横梁相连形成隐式盖梁。下部构造为双柱式墩，圆柱墩直径D220cm；基础采用2D250cm钻孔灌注桩，要求嵌入新鲜基岩不少于4m。

主桥副孔西岸滩地布置有114X30m共11联C40预应力混凝土连续箱梁，上部结构为双箱单室等截面箱梁，箱梁高2.0m，项宽10m，底板宽5聊，悬臂2.5肌，墩顶处两箱梁横梁相连形成隐式盖梁。下部结构为2D160Cm双柱式墩，基础采用2D200cm钻孔灌注桩。

东岸引桥布置为22×20m共两联C40预应力混凝土现浇连续梁。上部结构为双箱单室等截面箱梁，梁高1.50m，箱梁项宽10m，底宽5m，悬臂2.20m，墩顶处两箱梁相连形成隐式盖梁。下部结构为双柱式墩，圆柱墩直径D140cm；基础采用2D180cm钻孔灌注桩。

全桥共设16道伸缩缝，主孔斜拉桥两端设两道800mm伸缩装置，50m孔径与30m孔径相连处设320／"tim伸缩装置；30m之间和20m之间设160ram伸缩装置。

结构计算

静力计算

本桥采用有限元法进行了平面与空间分析，按施工程序分92阶段进行了正装与倒拆计算，并采用三个辅助程序对主程序进行了校核计算。

计算表明，在最不利荷载组合情况下，主梁最大弯矩M。、236.93MN.m，M。in=一65.90MN.研；边塔根部最大弯矩肘～=295.50MAr.m，中塔根部最大弯矩M～=328.40MN.m；斜拉索最大索力6.08MN，主梁跨中最大挠度向下为一33.41cm，向上为24.51cm：边塔变位最大为l1.16cm，中塔变位为21.20cm。

动力计算

采用空间有限元进行了结构的动力特性分析和抗震与抗风验算，动力分析模型与静力分析一致。计算表明，结构体系一阶振型以主梁纵向飘移为主，其卓越周期达7.685S，对抗震十分有利；通过大量计算分析，地震的反应谱和时程分析结果非常接近。在设计周期T=50年、超越概率为10％的纵向地震荷载作用下，时程分析的结果为：主梁水平位移为9.371Cff／，边塔顶位移为8.841cm，中塔顶水平位移为9.547cm；各控制截面内力分别为：边塔根部弯矩M…=130.14枷，中塔根部弯矩M…=121.10MN.m，最大索力为361.06KN。

运营情况

洞庭湖大桥建成后，直接改善了岳阳市的交通结构。去拉一车货，过渡平均需要1小时，现在过桥只需十几分钟，大大降低了运输成本。大桥日均车流上万台次，只要十几分钟就能从岳阳中心城区到达君山区，空间距离的障碍得以消减，要素集聚能力增强，洞庭湖大桥将君山区与岳阳楼区连成一体，东可接京广铁路和G4，区位优越，交通便捷。通则畅，畅则达，人流物流资金流信息流，纷纷通过面貌一新的洞庭大道向君山汇聚。