桥梁是现代交通体系中必不可少的重要组成部分，是影响城市经济发展和社会进步的重要因素。悬索桥作为跨越能力最大的桥梁结构形式被世界各地广泛采用，而目前传统悬索桥设计已逐渐接近桥跨极限。各国桥梁科学家们正在努力探索新的桥梁设计方法，以延长桥梁跨度并减轻对环境的影响。上月初，法国研究团队借助“Joliot Curie” 超级计算机上的数值模拟进行拓扑优化，围绕上述目标提出了新的桥梁设计方法，最新研究成果发表在国际权威期刊《Nature Communications》上。
桥梁是现代交通体系中必不可少的重要组成部分，是影响城市经济发展和社会进步的重要因素。悬索桥作为跨越能力最大的桥梁结构形式被世界各地广泛采用，而目前传统悬索桥设计已逐渐接近桥跨极限。各国桥梁科学家们正在努力探索新的桥梁设计方法，以延长桥梁跨度并减轻对环境的影响。上月初，法国研究团队借助“Joliot Curie” 超级计算机上的数值模拟进行拓扑优化，围绕上述目标提出了新的桥梁设计方法，最新研究成果发表在国际权威期刊《Nature Communications》上。
传统悬索桥设计已接近桥跨极限
丹麦大贝尔特桥主跨度为1英里，是世界上第五长的桥梁
此外，桥梁和基础设施的建设要消耗大量能源，并产生大量的二氧化碳排放。根据 《 联合国环境规划署 2019年全球状况报告 》的数据统计，建筑业产生的二氧化碳排放量在全球二氧化碳总排放量中占比近40％。这些二氧化碳排放的很大一部分来自建筑材料如钢和混凝土的生产和运输。因此，要减少对环境的影响，就要探索出使用更少材料的方法。
超算揭示了建设超长悬索桥的可能
通过欧洲高级计算合作伙伴计划(PRACE)中法国国家大型计算中心(GENCI)的“J oliot-Curie ” 超级计算机（最新TOP500榜单中位列第33位） ，研究人员将桥面划分成30×5×75米大小的基本组成部分来进行研究分析。
法国Joliot Curie超级计算机
每个基本组成部分被进一步被划分为20亿个体元，每个体元长度只有几厘米，以体元为设计的基本单位的概念完全不同于传统的桥梁设计方法。 将桥面划 分为体元之后，再使用拓扑优化方法来确定各个体元是空白的还是钢筋等材料的填充。 “通过这种方式，优化结构的计算就可以从零开始，而无需对其外观 提 前 进行任何假设。 ”Baandrup解释说。
21亿个设计变量 400 次迭代后的拓扑优化确定的理想大梁设计比传统设计更直接、更有效地传递荷载
减少材料的使用，推动可持续建设
原则上，类似的拓扑优化也可以应用于高层建筑或体育场等其他大型建筑结构中，以减少对钢材和混凝土的使用，从而朝着更环保、可持续的方向发展。“我们的研究结果发现了使建筑更加生态化的巨大潜力，”Baandrup说，“未来，建筑行业不仅要考虑如何降低成本，还应考虑如何降低能耗和二氧化碳排放。有了我们的研究结果做基础，相信我们很快可以进行这方面的尝试与创新了。”
近年来，随着超级计算机性能的不断提升，拓扑优化技术发展日益成熟，“超算+拓扑优化 ” 成为 结构创新设计 领域行之有效的技术手段。除了文中提到的桥梁设计，可以预见在不久的将来，依托超算的拓扑优化将在高层建筑、体育场馆、隧道、涵洞等土木工程中获得越来越广泛的应用，为进一步节约建筑材料成本和保护环境等方面奠定重要基础。
国内桥梁悬索桥工程一览
PART-1 前言
2020年国内建成了赤水河红军大桥、五峰山长江大桥、凤雏大桥、金安金沙江大桥、宜都长江大桥、太洪长江大桥、棋盘洲长江公路大桥（也称黄石三桥）、峰林特大桥等多座悬索桥。其中，棋盘洲长江公路大桥、宜都长江大桥、峰林特大桥于2021年通车。从正式文献收集到的相关悬索桥建设情况参见表1.1。
表1.1 2020年建成通车的主要悬索桥一览表
本文将对其中部分具有代表性的桥梁进行简要介绍，主要内容为设计创新及施工过程中的重难点突破。
PART-2
典型桥梁
2.1 赤水河红军大桥
赤水河红军大桥位于川黔交界乌蒙山区和中国工农红军“四渡赤水”革命老区，横跨赤水河两岸，连接四川古蔺太平镇和贵州习水习酒镇，是川黔大通道上的关键门户，也是全国第一座以红军名字命名的大桥。赤水河红军大桥为主跨长达1200 m，全长2009 m的大型钢桁梁悬索桥。赤水河红军大桥贵州岸索塔高243.5 m，四川岸索塔高228.5 m，海拔高度768 m，索塔顶端距离赤水河河面的垂直高度达到503 m。该桥于2019年9月28日正式建成，于2020年1月1日通车，如图2.1所示。
图2.1 赤水河红军大桥
赤水河红军大桥地处乌蒙山区是连接叙古高速和江习古高速公路的控制性工程，大桥主桥为325+1200+205 m双塔单跨吊钢桁梁悬索桥，贵州岸锚碇为重力锚，四川岸锚碇为隧道锚。贵州岸引桥为2×30 m +4×(4×40 m)先简支后结构连续T梁，四川岸引桥为3×33 m）先简支后结构连续T 梁。桥型布置图如图2.2所示。
图2.2 赤水河红军大桥主桥立面布置图
赤水河红军大桥凭借1200 m的主跨，高243.5 m的主塔，隧道锚的轮廓线世界第一，赤水河红军大桥被誉为“超级工程”，是世界上山区第一高塔、第二大跨的峡谷大桥。
红军赤水河大桥主要科技项目为山区大跨径悬索桥关键技术研究，该项目研究的主要内容包括：基于BIM技术的建设管理平台开发与应用；山区悬索桥关键施工工艺研究；悬索桥主缆防腐体系应用研究；复杂地质条件下隧道锚承载特性及设计方法研究。
红军赤水河大桥在施工工艺方面的创新包括：桩基无水导管浇筑法、塔梁异步施工、6 m大节段爬模施工、山区大直径钢筋笼制作及安装工艺等。项目管理运用BIM技术、可视化智能远程监控系统、人脸识别门禁管理系统、云建造施工管理系统等信息化、智能化建造技术的运用，实现全桥联动，“360度”无死角监控。
2.2 五峰山长江大桥
五峰山大桥位于江苏省镇江市境内，连接北岸丹徒区高桥镇与京口区镇江新区，东距上游润扬长江公路大桥约39 km，西距下游泰州大桥约28 km；五峰山大桥线路全长6408.909 m，主桥长1428 m，主跨1092 m；大桥上层为双向八车道高速，设计速度为100 km/h，下层为双向四线高速铁路，其中2线为连镇高铁，设计行车速度250 km/h，2线预留，设计速度为200 km/h，是我国首座公铁两用悬索桥，也是世界上铁路行车速度最高、运行荷载最重的公铁两用悬索桥。五峰山大桥于2015年10月28日动工兴建，2020年12月11日铁路桥投用运营，如图2.3所示。
图2.3 五峰山长江大桥
五峰山大桥主桥为(84+84+1092+84+84) m双塔连续钢桁梁公铁两用悬索桥，双层桥面布置，上层桥面按照双向8车道高速公路标准设计，设计速度100 km/h，桥面宽40.5 m；下层桥面按照4线高速铁路标准设计，连镇铁路设计速度250 km/h，线间距4.6 m，采用有砟轨道结构形式。
图2.4a 五峰山长江大桥桥型立面布置图
图2.4b 主梁标准断面
图2.4c 主塔构造
连续钢桁梁采用板桁结合加劲梁结构，桁高16 m，节间距14 m，主桁横向中心距30 m，横断面为倒梯形，上、下层桥面均采用板桁结合的正交异性整体桥面，顶板与U肋采用双面焊全熔透焊接工艺。北侧桥塔高203 m，南侧桥塔高191 m。两根主缆直径约1.3 m，垂跨比为1/10。采用重力式锚碇，北侧锚碇沉井长100.7 m，宽72.1 m，高56 m；南侧锚碇地连墙支护圆形扩大基础，内径87 m，墙厚1.5 m，最大埋深40.5 m。
五峰山长江大桥是世界上首座高速铁路悬索桥，也为全球运行速度最快、运营荷载最大、跨径最大的公铁两用悬索桥。它填补了多项国际空白，该桥首次在铁路道砟桥面采用轧制不锈钢复合钢板，并第一次在正交异性板U肋与顶板之间使用全熔透焊接技术。其在超大陆上沉井基础施工工艺、千米级高速铁路悬索桥上部结构施工控制技术及大型双壁钢围堰整体运输、吊装施工等方面也实现了创新与突破，并在全球范围率先建立起中国高速铁路悬索桥的设计方法、计算理论和相关技术标准。其技术创新主要包括：
（1）新型结构体系。 高速铁路桥梁首次采用悬索桥结构体系，通过开展加劲梁与悬吊结构构造及合理刚度研究、设计荷载模式研究、大直径主缆-索夹力学性能研究、抗风性能风洞试验研究、风-车-线-桥耦合振动研究、轨道几何形位研究等，建立了一整套高速铁路悬索桥关键设计参数指标体系。
（2）合理刚度指标。 悬索桥整体刚度小，几何非线性强烈，对环境、荷载作用敏感，通过开展结构整体静动力性能分析、车桥耦合振动分析和轨道几何形位分析，提出不同列车速度下高速铁路悬索桥的竖、横向挠跨比限值，以及梁端竖、横向转角限值。
（3）梁端变位控制。 悬索桥跨度大，梁端纵、横向空间位移和转角量值大，与斜拉桥的梁端变位特征存在明显区别，通过设置84 m边跨和84 m辅助跨提高结构竖向刚度、降低梁端竖向转角，通过系统开展设计荷载下梁端几何变位分析、具有自复位功能的弦杆外侧横向支座设计、跨中主缆与钢梁间的纵向斜扣索设计、1760 mm大位移梁端伸缩装置和钢轨伸缩调节器方案设计，系统解决了悬索桥梁端空间变位控制问题。
（4）列车荷载加载。 千米级公铁两用悬索桥列车设计荷载作用效应明显，桥上列车荷载分布及作用特征异常复杂，需合理考虑列车荷载加载模式，实现安全、经济设计，保证结构强度、刚度、稳定和疲劳等满足要求，通过开展列车设计荷载模式研究，得出不同运营条件下的列车荷载图式加载长度取值，提出多线列车荷载折减系数取值，实现了千米级大桥列车荷载的合理加载。
（5）大尺度结构设计。 巨型沉井、大直径主缆等大尺度结构的设计无规范或标准遵循，设计理念和方法均与以往有所区别，通过开展大型沉井基础受力与变形特性研究、大直径主缆与索夹受力分析、高强螺栓紧固与索夹滑移分析等系列研究，建立沉井、主缆等大尺度结构的设计方法。
2.3 金安金沙江大桥
华丽高速金安金沙江大桥为主跨1386 m的双塔双索面单跨简支板桁结合加劲梁悬索桥，是世界最大跨径山区悬索桥，大桥桥面与谷底江面垂直高差达335 m，如图2.5所示。大桥由128片钢桁梁拼装组成，单片钢桁梁重达216 t。承载大桥重量的“生命线”——两根主缆由4.2万根高强镀锌钢丝组成，总长度达8.7万千米，足以绕地球两圈。2020年12月31日，在云南丽江金沙江峡谷峻岭之间，历时4年的世界最大跨径山区悬索桥——金安金沙江大桥建成通车。昔日驾车需耗1小时下谷爬坡、蜿蜒上百个弯道的金沙江天堑，现在仅需1分钟便能从335 m的高空笔直“飞”越。
图2.5 金安金沙江大桥
金安金沙江大桥位于华丽高速K114+695处，在丽江市东偏南约20 km，金安桥水电站大坝上游1.4 km处跨越金沙江。大桥主桥为主跨跨径1386 m的双塔单跨悬索桥，华坪岸引桥采用2×(3×41 m)钢混组合梁桥，丽江岸引桥采用1×40 m钢混组合梁桥，全桥长1678.0 m。在设计成桥状态下，中跨理论矢跨比为1/10。全桥共设两根主缆，主缆横向中心距为27.0 m。除两岸端吊索距离桥塔中心为12.6 m外，其余吊索间距均为10.8 m。在主跨钢梁两端设置液压缓冲阻尼装置。桥面采用1.0%的双向纵坡，主桥为2%的双向横坡，如图2.6所示。
图2.6 金安金沙江大桥桥型立面图（单位：m）
金安金沙江大桥两岸采用门形钢筋混凝土索塔，华坪岸索塔高222 m，丽江岸索塔高186 m，设上下横梁各1道。左右两侧塔柱中心间距在塔顶位置为27 m，在塔底位置为39.818 m。塔柱均采用D形薄壁空心断面，华坪岸索塔顺桥向尺寸为9.0~13.0 m，横桥向尺寸为6~9 m，丽江岸索塔顺桥向尺寸为9.0~12.35 m，横桥向尺寸为6~8.512 m。上塔柱壁厚1.0 m，下塔柱壁厚1.2 m。横梁为空心矩形断面，上横梁高8.0 m，宽8.0 m，下横梁高9.0 m，宽10.0 m壁厚均为1.0 m。承台为台阶形构造，轮廓尺寸为23.4 m×23.4 m。
加劲梁采用板桁结合构造，主要由正交异性钢桥面板和钢桁架构成，正交异性钢桥面板与钢桁架焊接连接，共同参与受力。钢桁架由主桁架、横桁架和下平联构成，如图2.7所示。主桁架为带竖腹杆的华伦式构造，桁高9.5 m，标准节间长10.8 m，横向中心距为27.0 m。正交异性桥面板横梁间距为2.7 m，纵梁间距为6.25 m。顶板厚16 mm，行车道板下设U形纵肋加劲，其余部位以板肋加劲。U肋高280 mm，顶宽300 mm，底宽180 mm，壁厚8 mm，横向间距580 mm。除主桁架杆上弦杆、下弦杆件采用Q420qD钢材外，其余杆件及正交异性板均采用Q345qD钢材。
图2.7 钢桁梁标准横断面
金安金沙江大桥设计中对大桥的桥型方案、分跨布置、隧道锚构造、索塔尺寸、钢梁尺寸、顺层边坡的局部支挡、顺层隧道锚的受力性能、加劲梁的气动优化措施、主桥抗震体系和板桁结合加劲梁桥面板耐久性等关键技术问题进行研究。
2.4 太洪长江大桥
太洪长江大桥是重庆市境内连接巴南区与渝北区的过江通道，位于长江水道之上，是南川—两江新区高速公路（渝高速S37）的控制性工程。太洪长江大桥南起五台互通，上跨长江水道，北至刘家湾互通，大桥全长1436 m，桥面为双向六车道高速公路，设计速度为80 km/h。太洪长江大桥全长1436 m、宽36 m，主跨808 m；引桥跨径布置为2×120 m。主桥为钢箱加劲梁悬索桥，引桥为T型刚构+多跨连续T梁桥。2016年12月，太洪长江大桥开工建设；2019年12月25日，太洪长江大桥主桥合龙；2020年10月20日，太洪长江大桥通车运营。
图2.8 太洪长江大桥
太洪长江大桥为重庆南川至两江新区高速公路上的关键控制性工程，位于长江洛磺水道与炉子梁水道连接处。桥型为主跨808 m的单跨简支钢箱梁地锚式悬索桥。桥梁全长1436 m，主缆计算跨径190+808+260 m，矢跨比1/10。吊索标准间距12 m。全桥共66对吊索。南岸锚旋采用隧道式锚破，北岸锚旋采用框架重力式锚院。
主塔采用门式钢筋混凝土结构，塔基为承台桩基础。塔柱高度为180.68 m。塔柱底部3 m、顶部4.0 m为实心矩截面，其余部分为箱形截面，局部加厚。塔柱横桥向尺寸为6.8 m，顺桥向尺寸由塔柱顶的8.0 m按照1/180.68的坡率线性增大到塔柱底的10 m。上塔柱壁厚度0.8 m，下培柱壁厚1.0 m。在横梁附近塔柱采用变化壁厚。塔柱有上、中、底三道横粱。上横梁的高度为5.0 m，宽度6.0 m；中横梁的高度为7.0 m，宽度7.0 m；底横梁高度4.0 m，宽度8.0 m。横梁均为箱形截面并设置横隔板。横梁的预应力锚头埋于塔身或承台内，采用混凝土封锚。
太洪长江大桥加劲梁采用流线型扁平钢箱梁，单箱单室。桥轴线处梁内净高3.0 m，桥面双向2.0%横坡，钢箱梁全宽39.6 m（横向两吊索之间的问距为34 m），钢箱梁采用Q345D。钢箱梁采用正交异性钢桥面板，桥面顶板行车道处厚16 mm，U肋尺寸为300×280×8 mm，中心间距600 mm。箱梁内设2道纵腹板，间距34 m与吊索处于同一平面内，一般非吊点区，腹板厚度20 mm，吊点处腹板加厚至30 mm。标准梁段横隔板间距3 m，由上、下两块板竖向组焊而成，上板、下板厚均为12 mm，表面设有竖向、水平向加劲，厚为10 mm。吊索处靠近腹板处横隔板局部加厚，厚均为20 mm，其余靠近膜板厚度为16 mm；索塔处永久支座处横隔板也由上、下两块板竖向组焊而成，上板、下板厚均为16 mm，其加劲板厚10 mm。
2.5 肇云大桥
肇云大桥是中国广东省境内一座连接肇庆市与云浮市的跨河通道，位于西江之上，为汕头—湛江高速公路组成部分。肇云大桥北起肇庆市德庆县悦城镇、南至云浮市云安区都杨镇，全长1688 m；桥面为双向六车道高速公路，设计速度100 km/h。肇云大桥于2015年8月26日动工建设，2020年1月1日竣工运营。
图2.9 肇云大桥
肇云大桥全长1688 m，主桥主跨738 m、边跨（德庆侧）202 m，全桥7联采用3×(3×30) m+2×45 m+4×45 m+202 m+738 m+4×45 m的跨径布置，桥面宽30 m，为双向六车道（不设硬路肩）高速公路，设计速度100 km/h。
图2.10 肇云大桥桥型立面图（单位：cm）
桥梁设计双向六车道30 m宽，加劲梁全宽38.4 m（含风嘴、检修道）；轴线处梁内净高3 m，钢材材质Q345D。钢箱梁分为65个梁段，标准梁段长为15 m，吊索间距15 m，最大吊装重量约276 t，总重约14600 t。钢箱梁采用扁平封闭流线形，为单箱单室全焊结构，由顶板、底板、腹板、隔板、U形肋及各类加劲板焊接而成，具体结构见图2.11所示。
图2.11 肇云大桥钢箱梁标准断面
肇云大桥南侧锚碇创新性采用的“通道锚”方案，作为悬索桥主缆锚固体系的新型式，为世界桥梁界首创，解决了路线位于缓和曲线条件下主缆横向偏角问题。
2.6 涛源金沙江大桥
云南大永高速公路（丽江段）涛源金沙江大桥主跨636 m的双塔双索单跨简支钢箱加劲梁悬索桥。主缆采用91股91丝直径中5.0 mm的镀锌铝合金平行钢丝。大桥位于8度高地震烈度区，紧邻程海-宾川大断裂带，地震近效应突出。桥位范围内发育多期、多台断层崖，桥位地质情况极其复杂。加劲梁采用扁平流线形钢箱梁，梁高3.0 m，标准节间长12.2 m，梁宽31.4 m。两岸索塔采用门形混凝土结构，大理岸桥塔高75.0 m，丽江岸索塔总高70.0 m。国内外首次在桥梁缆索上系统运用耐高温防护体系技术，提高了桥梁的防灾抗灾能力。自2017年6月1日起，历时3年，于2020年6月30日全面建成通车。
图2.12 涛源金沙江大桥
涛源金沙江大桥采用跨越能力最大的桥型：悬索桥，其主桥跨径布置为(160+636+140) m的单跨简支钢箱梁地锚式悬索桥，大理岸锚碇区引桥为(40+40+45) m钢箱梁桥，大理岸锚碇区引桥至大理索塔之间为一段路基，永胜岸引桥为[(30+35+30) m+(40+40+30) m]钢箱梁桥，桥梁全长1095 m。大理岸和永胜岸均采用重力式锚碇。
2.7 鹅公岩轨道专用桥
鹅公岩轨道大桥是重庆轨道交通环线南环的控制性工程，位于鹅公岩长江大桥（公路桥）上游约45 m处。主跨为600 m的五跨连续钢箱梁自锚式悬索桥，其跨度在世界轨道交通专用悬索大桥中位居前列，同时也是世界上主跨跨度最大的自锚式悬索桥。由于该桥需要进行“先斜拉、后悬索”的体系转换施工才能最终成桥，因此施工工艺复杂、技术含量高。2019年7月，鹅公岩轨道大桥铺轨完毕，2019年10开始进行轨道环线的试运营，2019年12月30日开通运营。
图2.13 鹅公岩轨道大桥
重庆鹅公岩新建轨道专用桥采用桥跨布置为50+210+600+210+50=1120 m的双塔钢箱梁自锚式悬索桥，桥梁跨径、主缆矢跨比与老桥保持一致，桥宽22.0 m，建成后将成为主跨世界第一的自锚式悬索桥。
图2.14 鹅公岩轨道大桥桥型立面图
加劲梁采用钢箱-混凝土混合梁，主跨及边跨采用钢箱梁，梁高4.5 m，锚跨及锚固段采用混凝土梁，在边跨设置钢-混结合段。根据总体布置要求，桥面宽度为22 m，主缆横向间距19.5 m。吊索为平行吊索，为增加加劲梁横向刚度并减小吊索对钢箱梁边腹板的局部弯矩，边腹板贴近吊索布置。钢箱梁标准横断面见图2.15所示。
图2.15 鹅公岩轨道大桥主梁断面图
新建轨道专用桥桥塔的外形采用与原鹅公岩大桥一致的形式。2个桥塔塔顶高度一致，塔身外观呈门形，桥塔两侧立柱竖向按100:4.65内收。桥塔按全截面受压构件设计，设有避雷装置。
主缆由3跨组成，主跨理论跨径600 m、理论垂跨比1/10，边跨理论跨径210 m。主缆在横断面上布置为平行双缆面，中心距为19.5 m。塔顶设主索鞍，主缆通过主索鞍绕至边跨，边跨主缆通过散索套分散锚固在加劲梁上。主缆采用ＰPWS平行钢丝索股，每根主缆由92束索股组成，每束索股采用127φ5.3 mm锌铝合金镀层高强钢丝，热铸锚具。全桥边、中跨均设吊索，共设122个吊点，顺桥向间距15 m。
鹅公岩轨道大桥的施工难点有四个：一是这座悬索桥需要“先斜拉，后悬索”的各施工体质转换，在国内尚属首例；二是钢箱梁梁体刚度大，单节段重量大，标准节段最大410 t；三是老桥的防护难度大，新桥施工安全风险较大；四是施工条件复杂，需跨越南滨路、九滨路、成渝铁路、鹅公岩立交桥。
2.8 凤雏大桥
凤雏大桥，是中国湖北省襄阳市境内过江通道，位于汉江水道之上，是汉江首座三塔式悬索桥、湖北省继鹦鹉洲长江大桥后的第二座三塔式悬索桥，如图2.16所示。凤雏大桥于2015年10月28日动工兴建；于2020年6月24日通车运营。
凤雏大桥南起庞公路，上跨汉江水道，北至大庆东路；线路全长2603.863 m，桥梁总长2023.038 m；桥面为双向六车道城市主干道，设计速度60 km/h。
图2.16 凤雏大桥
凤雏大桥采用的主要技术特点有：
（1）桩径2.5 m、桩长105 m的大直径超长钻孔灌注桩施工。
（2）在锚碇施工中，在国内首次实现了将液压抓斗与冲击钻相结合的成槽施工工艺应用于国内最小直径（35 m）圆形地连墙施工，有效解决了强透水地层易塌孔的技术难题，保证了地连墙成槽精度、质量与工效。
（3）缆载吊机采用集人机界面、传感器技术、通讯技术于一体的PLC控制技术。
（4）首次研发了低热、低收缩、低粘度超高性能混凝土（UHPC）并应用于桥梁索塔钢混结合段大体积混凝土施工，有效解决了混凝土（UHPC）易开裂的技术难题。
2.9 云龙湾大桥
云龙湾大桥是天府新区锦江生态带整治项目（二期）中的两座桥梁，是锦江西片区接入天府大道的重要通道，其建设为进一步加强该片区与天府新区核心区的联系，完善区域路网，带动片区内锦江两岸的协同发展起到基础性作用。
云龙湾大桥位于天府新区益州大道南延线与锦江交汇点，横跨锦江，大桥西侧是大怡心湖板块，左侧则直接连接麓湖生态城附近。云龙湾大桥主要衔接益州大道锦江南北两岸，距锦江上游天保湾约1.62 km，距下游规划毛家湾大桥约1.0 km。
图2.17 云龙湾大桥效果图
云龙湾大桥位于锦江云龙湾，南北走向，基本与锦江正交。北岸引桥下地点距规划交叉口切角约140 m，南岸下地点距规划道路交叉口切角约65 m。项目地处锦江V级航道，根据通航和行洪部门要求，主桥一跨跨越锦江水面，孔跨布置为(30+80+205+80+30) m自锚式悬索桥，全长428.35 m，主跨跨度205 m，桥宽48.5 m。受通航净空影响，桥梁与南、北两岸滨河路只能形成立交，行人及非机动车经慢行梯步下地，不经过引桥。引桥布置沿益州大道下地，北岸引桥全长118.325 m，南岸引桥全长58.325 m，均采用预应力砼箱梁。引桥按双向八车道设计，桥面宽31.5m，整幅修建。南北两岸引道长分别为81.71 m和122.49 m。
图2.18a 云龙湾大桥桥型立面图
图2.18b 桥塔构造图
云龙湾大桥桥塔整体呈门式造型，寓意“天府之门”，塔柱表面米黄色。塔柱竖直布置，北岸塔柱全高67 m，南岸塔柱全高65.3 m，塔柱横向中心距为40 m。塔柱截面以空心为截面主，由塔顶装饰段、上塔柱及下塔柱组成，在上塔柱顶设置横梁，在塔顶、各节段交接处及横梁侧面顶部与底部分别设置外凸棱线，增加桥塔的层次感。塔梁（主纵梁）交接段处，塔柱开11 m（高）×4.6 m（宽）门洞，供主纵梁穿过，并保证梁顶非机动车通行净空需求。梁底塔柱段塔身截面局部内凹15 cm，形成分层截面，避免塔身过于单调。
主桥主梁为纵横梁钢结构体系，线路中心处梁高3.5 m，标准段全宽48.5 m，桥塔处梁体宽54.6 m。梁体主要材质为Q345D，主要为主纵梁（闭口箱梁）、普通中横梁、端横梁、锚固横梁、塔梁结合处中横梁组成的纵横向梁格体系。纵梁横桥向中心距40 m，标准段结构中心处梁高3.1 m，长度为19.8 m，纵梁顶板、底板及腹板厚度均为16 mm，顶、底板设置180 mm（宽）×16 mm（厚）的板式加劲肋，腹板设置165 mm（宽）×14 mm（厚）的板式加劲肋，纵梁每隔3.3 m设置一道横隔板，板厚14~30 mm，并设置过人孔。横梁分为普通中横梁、塔处横梁、端横梁、锚固横梁，全桥共计157根横梁，其中中横梁145根，桥塔处横梁8根，端横梁2根，锚固横梁2根。
图2.18c 标准横断面图
小结
2020年国内先后建成了多座悬索桥，尤其是多座山区大跨度悬索桥的建成，其在结构形式、环境保护、新材料应用以及深峡谷地区桥梁建设关键技术研究等方面各有特色，值得了解借鉴。如赤水河红军大桥凭借1200 m的主跨，高243.5 m的主塔，轮廓线世界第一的隧道锚，被誉为“超级工程”，是世界上山区第一高塔、第二大跨的峡谷大桥，该项目展开的山区大跨径悬索桥关键技术研究、施工工艺工法值得山区桥梁建设借鉴；另外，五峰山长江大桥的建成通车对世界高速铁路悬索桥建造打开了一扇新的大门，五峰山长江大桥是世界上首座高速铁路悬索桥，也为全球运行速度最快、运营荷载最大、跨径最大的公铁两用悬索桥，在全球范围率先建立起中国高速铁路悬索桥的设计方法、计算理论和相关技术标准，为推动大跨度悬索桥在高速铁路上的应用起到了积极作用。 （作者李亚东）
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