鹦鹉洲长江大桥(英文名:Yingwuzhou Yangtze River Bridge)是中国湖北省武汉市连接汉阳区与武昌区的过江通道,为武汉二环线组成部分之一,是武汉市第8座建成通车的跨越长江天堑桥梁,也是世界上跨度最大的三塔四跨悬索桥。其位于武汉市中心区域,武汉长江大桥上游约2公里处,起于汉阳区江城大道墨水湖北路,向东临动物园、沿马鹦路穿拦江堤路、鹦鹉大道、跨长江至武昌,再经鲇鱼套货场、津水路接至梅家山立交,终点与雄楚大道高架相接。
2010年8月,鹦鹉洲长江大桥动工兴建。2012年11月14日,鹦鹉洲长江大桥2号塔最后一节钢塔被吊装到位,标志大桥最后一座塔封顶。2013年6月,鹦鹉洲长江大桥主缆顺利架设完成。2014年6月14日,鹦鹉洲长江大桥主体结构完成合龙。同年12月28日,鹦鹉洲长江大桥通车运营。2018年1月1日,鹦鹉洲大桥取消ETC收费,并拆除相关设施。截至2024年4月,鹦鹉洲长江大桥日均过江流量超12万辆次。鹦鹉洲长江大桥线路全长3.42千米,主跨跨度为(2x850)米。其中,主桥长2.1公里,桥面宽38米,桥面为双向八车道城市快速路,设计速度为60千米/小时,总投资达90亿元。
鹦鹉洲长江大桥建设具有结构形式新、建造技术新、施工装备新、管理模式新、安全风险大、施工难度大“四新两大”的特点。施工方中铁大桥局集团有限公司建设者在建设过程中攻坚克难,取得了许多世界性突破,如北锚沉井采用“带孔圆环+十字隔墙”新型结构,直径66m,为当时中国国内直径最大的圆形陆地沉井;中塔基础围堰平面尺寸41m×78m,采用岸上气囊平转25度后再直线下河新技术等。鹦鹉洲长江大桥的建设进一步缓解中心城区过江交通压力,为长江两岸协调发展和武汉新区开发起到重要的作用。鹦鹉洲长江大桥曾先后获得2016-2017中国建设工程鲁班奖、全国市政金杯示范工程等荣誉。2022年,鹦鹉洲长江大桥入选“2022中国新时代100大建筑”名单。
名称由来
鹦鹉洲长江大桥的名字有具体由来。相传东汉时,文人祢衡曾在此写下《鹦鹉赋》,他被杀后葬于江心岛,该岛因此被称为鹦鹉洲。如今的鹦鹉洲已与陆地相连,但这一名称保留了下来,并有了新所指 —— 即这座跨越长江、连接两岸的大桥。
历史沿革
建设背景
为适应城市日益增长的交通需求,缓解中心城区交通压力,促进城市建设,根据武汉市新一轮城市总体规划 (2009-2020年),武汉市委市政府决定投资建设鹦鹉洲长江大桥。先后完成了防洪评价、通航论证、规划审批、用地预审、环境影响评价等工作,于2010年7月30日获得中华人民共和国国家发展和改革委员会核准批复。
发展历程
2010年8月,鹦鹉洲长江大桥动工兴建。2011年3月,武汉市与中铁股份就鹦鹉洲长江大桥正桥部分建设项目签订BT协议,由中铁股份出资51.7亿元修建大桥主桥、两岸引桥及上下桥匝道工程。4月8日,武汉市城投集团公司与中铁大桥局集团有限公司、武船集团、汉阳市政公司联合体代表签订BT合同,正式拉开了全面建设武汉第8座武汉长江大桥——鹦鹉洲长江大桥的序幕。2012年4月19,鹦鹉洲长江大桥1号塔平均一天长高0.64米,提前3个月封顶。同年5月14日,鹦鹉洲长江大桥1号墩完成了最后一次混凝土浇筑,并正式开始了上部结构施工。6月,鹦鹉洲长江大桥武昌接线工程破土动工。11月14日,鹦鹉洲长江大桥2号塔最后一节钢塔被吊装到位,标志大桥最后一座塔封顶。
2013年6月,鹦鹉洲长江大桥主缆全部索股已跨越长江,标志着主缆顺利架设完成。截至2013年7月,鹦鹉洲长江大桥完成主缆索股架设。同年9月6日,鹦鹉洲长江大桥首节段加劲梁成功吊装到位。此次加劲梁成功吊装共投入4台500吨缆载吊机,该缆载吊机采用新型的“滚轮式行走方式”,有效地提高行走速度。12月16日,鹦鹉洲长江大桥主跨加劲梁最后一个合龙口在江中主塔附近实现合龙。
2014年3月,鹦鹉洲长江大桥开始安装大桥栏杆。鹦鹉洲长江大桥栏杆颜色设计为和大桥钢箱梁一样的橘红色,栏杆上每隔一段距离还将安装一幅桥面栏杆花板,内容有盘龙古韵、楚凤腾飞、高山流水、白云黄鹤等15种,凸显荆楚文化。6月14日,鹦鹉洲长江大桥主体结构完成合龙。7月,鹦鹉洲长江大桥路面铺设以及大桥刷黑工程完成。12月28日,鹦鹉洲长江大桥通车运营。
2018年1月1日,鹦鹉洲大桥取消ETC收费,并拆除相关设施。2024年12月,针对鹦鹉洲长江大桥桥梁在特定风况下可能出现的涡激振动问题,武汉市启动专项治理工程招标。
自然地理
地理位置
鹦鹉洲长江大桥位于中国湖北省武汉市中心区域,连接汉阳区的鹦鹉大道与武昌的和平大道,横跨长江主水道。距下游长江大桥约2公里,距上游规划杨泗港过江通道约3.2公里,距武汉白沙洲大桥6.3公里。大桥起于汉阳区江城大道墨水湖北路,向东临动物园、沿马鹦路穿拦江堤路、鹦鹉大道、跨长江至武昌,再经鲇鱼套货场、津水路接至梅家山立交,终点与雄楚大道高架相接。路线长7.8公里,主桥为2.1公里,桥面为双向8车道。
气候
鹦鹉洲长江大桥所处地区属北亚热带季风性(湿润)气候,具有常年雨量丰沛、热量充足、雨热同季、光热同季、冬冷夏热、四季分明等特点。2022年,武汉市高温日数异常偏多,夏秋季平均气温、平均最低气温、平均高温日数和炎热日数均居历史同期首位,年降水总体偏少,分布不均,日照大部明显偏多,气象灾害呈阶段性、局地性强的特点。年平均气温为18℃(黄陂区、新洲区)~18.7℃(江夏区),较常年显著偏高0.7℃(武汉)~1.2℃(江夏)。年平均降水量1042.3毫米,比上年减少22.4%,比多年平均减少16%。
地质地貌
鹦鹉洲长江大桥所处地区地质结构以新华夏构造体系为主。地貌属鄂东南丘陵经江汉平原东缘向大别山南麓低山丘陵过渡地区,中间低平,南北丘陵、垄岗环抱,北部低山林立。
参建单位
鹦鹉洲长江大桥主要由中铁大桥局集团有限公司等单位建设。南京人罗瑞华为中铁大桥局鹦鹉洲长江大桥项目指挥长。鹦鹉洲长江大桥管理养护单位为武汉市城投集团公司。此外,中铁股份出资51.7亿元修建大桥主桥、两岸引桥及上下桥匝道工程。
建筑设计
大桥走向
鹦鹉洲长江大桥分别由、南北中三座桥塔、及其各立交匝道组成,主桥路段呈西北至东南方向布置。
设计构思
鹦鹉洲长江大桥位于武汉长江大桥上游不足3公里处,处于黄鹤楼的景观视线内,在桥型设计上放弃了斜拉桥,从而避免了近200米高的桥塔对城市景观的影响。在力求创新的目标下,桥梁专家杨进提出的设计思路为鹦鹉洲长江大桥的三塔四跨悬索桥结构所采用,这一设计吸引了国际关注。中铁大桥院总工程师高宗余表示鹦鹉洲长江大桥本可以一跨过江,但这样设计主塔将非常高,对武汉长江大桥、龟山电视塔、黄鹤楼等形成压迫之势;设计成三塔四跨悬索桥,主塔高度大幅下降,最高的主塔也只有152米,与周边景致都很协调,相比一跨过江,不仅造价节约至少20亿元,而且不破坏两岸江滩。大桥主缆起伏的外形富有韵律美,桥塔稳重的气势与浩瀚的长江相呼应,三塔耸立,寓意武汉三镇全面协调可持续均衡蓬勃发展。
中塔为设计的重点和难点。由于墩位处下塔柱处于水位变动区,水位落差较大(+10.16~+26.20m),从结构耐久性方面考虑,采用钢筋混凝土结构;鉴于钢结构具有较好的刚度和强度性能,上塔柱采用钢结构。因而确定中塔采用钢一混混合结构。考虑到边塔在施工阶段因承受纵、横向风载而受弯;成桥后因传递上部构造恒载而主要受压,同时在活载、风载、温度变化等外力作用下也要受弯,只是偏心矩较小,为小偏心构件。因此,边塔采用钢筋混凝土框架结构,合理而且经济。桥塔纵向可选择的型式有人字形塔、I形塔等。通过对中塔纵向结构型式的研究,人字形塔和I形塔结构均能提供较好的刚度指标。通过计算分析,中塔钢塔柱纵向最终采用人字形结构,单跨满载时,钢一混结合面的弯矩较小,不出现拉力,结构受力明确,构造及制造简单。中塔下塔柱纵、横向采用台阶的形式,与下游相近的武汉长江大桥主墩形式相呼应,整体简单。边塔采用I形塔结构。由于悬索桥有主缆布置的需要,所以桥塔横向均采用双柱式布置,塔柱之间设置横梁连接。
鹦鹉洲长江大桥的颜色曾提出了几十种方案,比如白色调、灰色调、蓝色、绿色、国际橘等。为此还专门请该院院士、设计大师等专家召开论证会,最终确定为“国际橘”。这一颜色是受到美国金门大桥的启发,这种红色系将给人激情而充满活力之感,此外,在大雾多雨的天气,国际橘也能让开车的人对前路看得更清楚,首次在跨长江的大桥上选用。桥面栏杆很好地融合了中国元素的屋顶造型,栏杆上安装了一块块中国风雕刻画板,有盘龙古韵、楚凤腾飞、高山流水、白云黄鹤等15种武汉元素,楚韵浓郁。
设计特点
鹦鹉洲长江大桥采用三塔四跨悬索桥结构形式,是世界上跨度最大的三塔四跨悬索桥。首次将钢-混结合梁用作大跨悬索桥梁部结构。边塔采用I形塔结构,桥塔横向均采用双柱式布置,塔柱之间设置横梁连接。中塔采用钢-混凝土混合结构,其中,下塔柱采用钢筋钢筋混凝土结构,上塔柱采用纵向人字形钢塔柱,下塔柱与钢塔柱之间设置混凝土塔座;边塔采用混凝土结构,上、下横梁均为预应力混凝土单箱单室结构,下横梁两边塔柱外侧布置有宽2米的检修走道,下横梁顶面布置有支座垫石。
鹦鹉洲长江大桥桥塔施工采用泵送混凝土工艺,施工方法以爬模为主,以传统的万能杆件构架为辅。主梁采用四跨简支结构体系,中塔为钢一混混合结构,边塔为混凝土结构。中塔下横梁及两边塔下横梁上设有主梁竖向支座和横向抗风支座。
设计参数
鹦鹉洲长江大桥线路全长为3.42千米,主桥全长为2.1千米,主跨跨度(2x850)米,边跨主缆跨度为225米,主梁跨度200米,边、中塔塔顶高差为18米;主跨主缆矢跨比为1/8;中塔高为152米,两塔柱间的横向中心距为40.0米塔柱顶部最大尺寸为14.8米(横向)x31米(纵向),横向两塔柱间由高7米的横梁连接;南北边塔高为126.2米,边塔横向两塔柱间的中心间距由塔顶的36.0米变至塔底塔座顶的39.0米;塔柱横向尺寸为5.0米,纵向尺寸从顶面的7.0米变化到塔底的9.0米。主缆中心线理论散索点高程为+39.0米,横向2根主缆的中心间距36.0米;2根主缆均由114根索股组成,每根索股共计127丝的镀锌高强钢丝组成,直径为5.25毫米。
鹦鹉洲长江大桥线路共有3个桥塔,分别为南、北边塔和中塔,三塔外观造型除中塔纵向外其余基本一致。中塔全高(从承台顶面至鞍座底)152m,采用钢一混混合结构;两边塔等高,均为126.2m(从塔座顶面至鞍座底),采用钢筋混凝土结构。桥塔两塔柱间横向中心间距,塔顶均为36.0m,中塔塔底为40.0m,边塔塔底为39.0m,桥塔均由上、中、下塔柱以及上、下横梁和塔顶鞍座防护罩等部分组成。其中中塔下塔柱横向为门式框架结构,两塔柱间的横向中心距为40.0m。两边的塔柱纵、横向均呈台阶形式,上部宽度纵、横向均为3级递减,顶部最大尺寸为14.8m(横向)×31m(纵向),横向两塔柱间由高7m的横梁连接。上塔柱、上横梁均采用钢结构,上塔柱纵向呈人字形结构,高105.7m(从混凝土塔座中心算至鞍座底)。上塔柱横向为门式框架结构,两人字形塔柱间的横向中心距为36m(塔顶处)、40m(下横梁处),坡度为1:53.5。
鹦鹉洲大桥为三塔四跨悬索桥,主缆是大桥的主要承重结构。两根主缆总重1.1万吨,每根主缆直径为686毫米,由114根索股组成,单根索股重约50吨。两根主缆建成后可承受8万多吨的重量。鹦鹉洲大桥加劲梁共分为143个吊装梁段,11种梁段类型,其中标准节段重达450吨,首批吊装的两节段加劲梁分别位于南主跨和北主跨中间,采用两台缆吊机同步作业。吊装到位后,加劲梁通过4条吊索悬挂到主缆下面,成为桥面。
设备设施
照明设施
为了突出鹦鹉洲长江大桥三座主塔、悬索、桥侧外轮廓,设计者通过白色投光灯的投射和LED等方式,较好展现出桥梁橘红色主塔的视觉美丽。
声屏设施
鹦鹉洲长江大桥位于武汉市中心城区,为保障部分小区居民正常生活环境,根据湖北省环境保护厅关于《武汉鹦鹉洲长江大桥工程环境影响报告书》的批复,汉阳岸引桥桥面设置长250m全封闭声屏障。2全封闭式声屏障采用双跨门式钢架,顶部为大弧形,两侧上部为弧形过渡,两侧为垂直墙面,声屏障内净空高度大于5.0m,并且在声屏障区域进入前一段道路上设置了限高标识。
鹦鹉洲长江大桥全封闭声屏障采用双跨门式钢架,顶部为大弧形,两侧上部为弧形过渡,声屏障框架由立柱、H型弧形钢横梁和纵向连接檩条组成,声屏障框架间分别铺设弧形透明隔声板和金属吸隔声板,整体造型生动简洁。声屏障两侧设置一定高度的不透明吸声板,有利于减少隧道内反射声混响,提高内部行车舒适度,同时可以减少夜间车灯强光对两侧居民的影响,特别是弯道处车灯光线直接射向外侧的居民楼,扰民现象比较严重。中部设置3m高左右的不透明双面吸声板,既可以起到吸收噪声减少内部混响的作用,也可以起到车道中间防眩板的作用。
电子监控
2015年,武汉市交管部门针对中重型货车闯禁行线、超载等交通违法行为,鹦鹉洲长江大桥启用电子眼抓捕设施。
光纤传感器
鹦鹉洲长江大桥在塔顶、悬索上等重要监测点布设了200余个光纤传感器。这些外观如同小圆球一般的传感器由一根根电线连接桥身,另一头则连在仪器上。该传感器可测出包括风速、风向、应力等数据,并先传到桥梁附近的采集点,再通过网络传到桥科院健康监测云计算中心电脑。通过计算分析,最终研判大桥是否出现问题。此外,装上传感器后,对于突发事件的影响可以即刻追溯。
观景设施
为了实现市民观桥看江的愿望,鹦鹉洲长江大桥设置了两条观景人行通道,桥两侧还设置了上下电梯和梯道。另外,为让市民、游客站高观景,汉阳一侧的1号主塔顶上专门设置了观景平台,电梯直达而上,市民可俯瞰三镇美景。
运营情况
票价票制
2018年1月1日,鹦鹉洲大桥取消ETC收费,并拆除相关设施。
通行事项
因武汉长江大桥于2019年3月25日起至4月13日夜间施工,期间经月湖桥、知音桥的车辆,可从墨水湖北路高架、二环线绕行鹦鹉洲长江大桥过江;经琴台大道、汉阳大道、鹦鹉大道的车辆,提前通过江城大道、五琴路、鹦鹉大道等相关道路绕行鹦鹉洲长江大桥。
交通流量
鹦鹉洲长江大桥设计日通行机动车达9.5万辆次。截至2024年4月,鹦鹉洲长江大桥日均过江流量超12万辆次。
建设成果
技术突破
鹦鹉洲长江大桥首创采用的三塔四跨悬索桥形式对江中桥墩的柔性及承载力要求较高,因此中塔创新采用了新型人字形钢一混凝土叠合桥塔结构,解决了钢塔中存在的中塔顶鞍座与主缆间抗滑移安全问题。鹦鹉洲长江大桥建设具有结构形式新、建造技术新、施工装备新、管理模式新、安全风险大、施工难度大“四新两大”的显著特点。施工方中铁大桥局集团有限公司建设者在建设过程中攻坚克难,取得了许多世界性突破:北锚沉井采用“带孔圆环+十字隔墙”新型结构,直径66m,为当时中国国内直径最大的圆形陆地沉井;中塔基础围堰平面尺寸41m×78m(相当于8个标准篮球场大),采用岸上气囊平转25度后再直线下河新技术;北锚沉井后期无法靠自重下沉,采用新型气龛结构的空气幕助沉技术,确保顺利精确下沉到位;在大桥建设中投入了D5200平臂式塔吊、400吨全回转起重船及500吨缆载吊机等世界级大型,提高吊装作业速度,使得大桥仅用3年半时间就顺利建成,创造了长江上悬索桥施工的新纪录。
科研专利
为攻克多跨悬索桥关键建造技术难题,建设单位开展了五项施工技术科研课题研究,形成了七大施工创新点、研发了二十余项关键技术。其中,城市市区超大陆地沉井施工技术被鉴定为国际领先;多塔大跨悬索桥“人”字形钢砼叠合塔墩施工技术被鉴定为中国国内先进;首次研发采用了中国国内起重能力最大的500吨缆载吊机等。申报专利14项,其中10项均已公开;实用新型专利2项,均已授权。此外,其技术《鹦鹉洲长江大桥北锚碇超大直径沉井提高不排水下沉效率》获得2012年QC成果三等奖。
所获荣誉
文化特色
2018年8月,《长江经济带》特种邮票发行,作为长江经济带上的重要城市,邮票第二图《综合立体交通走廊》以鹦鹉洲长江大桥为主题作为主图,向世人展示武汉建设成就。
价值意义
武汉市2009—2020年城市总体规划中明确鹦鹉洲大桥与南京八卦洲长江大桥是二环线的重要组成部分,建成后大大完善主城区环网结合的城市快速路系统。设计日通行机动车达9.5万辆次的鹦鹉洲长江大桥,给日设计流量3.5万辆次、现日均通行10.5万辆次的“武汉长江大桥”武汉长江大桥减负,有效缓解中心城区武昌与汉阳过江交通拥堵问题,助推武汉三镇均衡发展。
鹦鹉洲长江大桥的建设进一步缓解中心城区过江交通压力,为长江两岸协调发展和武汉新区开发起到重要的作用。
鹦鹉洲长江大桥是武汉市主城区“三环十三射”路网系统的重要组成部分,它的建设对于缓解市区交通压力,强化武汉交通枢纽地位,增强城市综合承载能力,推进武汉在“十二五”更好更快发展,都具有十分重要的意义。
相关作品
英国知名杂志、国际道路联合会会刊《世界高速公路》刚出版的第6期封面选择了鹦鹉洲长江大桥,画面壮美,并专门撰写了名为《跨越天堑》的文章。全文共计5个整版,配插图数十张。在其中的一幅图片上,文章用了“给人以艺术美感的鹦鹉洲大桥”作为说明。此刊认为,“这座桥对武汉经济的持续发展起到至关重要的作用。”
相关事件
2020年4月26日下午14时许,鹦鹉洲长江大桥双向桥面出现可感知的上下波形晃动,管养单位武汉市城投集团公司立即通知桥梁设计单位和相关专家实地踏勘,分析异常震动产生的原因,专家研判认为,此次桥梁异常振动系特定风况引起,振幅在设计允许范围内;桥梁结构运行正常,安全有保障。
2025年8月19日,有武汉市市民在鹦鹉洲长江大桥跳桥,截至8月21日,跳桥者已经被公安机关救起带离。