1. 概况
卢浦大桥位于上海市区的南面，是市区黄浦江第七座越江设施。桥位距下游南浦大桥3km，距上游徐浦大桥约7km（图1）。卢浦大桥道路等级为城市主干道，双向六车道，车行道总宽24.5m；每侧观光人行道宽2.0m。设计车速60km/h。 航道净空：净高46m(含2m富裕高度)，净宽340m。计算荷载：汽车－20级，验算荷载：挂车－100。人群荷载：4kN/m2，全桥均布人群荷载：2.4kN/m2。基本风速V10＝32m/s。地震基本烈度7度。
桥位处黄浦江规划岸线宽度为480m。主桥一跨过江、江中不设墩。地质为典型的软土地基。
图1 建成后的卢浦大桥
2. 主桥结构
卢浦大桥主桥桥型结构采用适合上海软土地基的中承式系杆拱桥。主桥中孔跨径550m、矢高100m（矢跨比f/L=1/5.5），跨径组合：100m+550m+100m=750m。主桥两边跨端横梁之间布置强大的水平拉索，以平衡中跨拱肋的水平推力。加劲梁通过吊杆或立柱支承于拱肋。边跨加劲梁分别在中跨和边跨的拱梁交汇处与拱肋固结。中跨加劲梁的两端支承于中跨拱梁交汇处的横梁上，端支承为纵向滑动支座，横向和纵向设置阻尼限位装置。其结构体系见图2所示。
（1） 基础
主墩基础采用ф900mm钢管桩。钢管桩数量：浦东主墩基础共计118根，浦西主墩基础考虑雪龙港局部加强共计128根。
主墩承台高3.5m。单个承台平面尺寸27.2m（纵桥向）×(18.4~21.5m（横桥向）。承台横桥向中心距为51m，承台之间通过系梁连结。
为加强主墩基础对上部结构水平力的抵抗能力，并限制主墩在水平力作用下的变位，对主墩基础的相当范围进行土体加固。土体加固采用格栅状布置的φ700水泥土搅拌桩，河向侧采用￠1000旋喷桩方案，桩桩相连形成整体。
（2） 拱座
拱座是中跨、边跨拱肋及大立柱的连接节点，同时又是上部钢结构与下部混凝土承台的连接节点。拱肋通过拱座传递的垂直分力和水平分力达2~3万吨。
拱座设计采用钢混凝土混合拱座，分上部钢拱座和下部混凝土拱座，即拱肋中板以上的矩形部分采用钢拱座将中跨与边跨连接，拱肋中板以下的梯形部分通过端板直接作用在混凝土拱座上。
（3） 拱肋
拱肋截面形状为陀螺形，其截面见图3所示。中拱总高度 9.0~6.0m，边拱总高9.0~7.0m。拱肋上半箱为矩形截面：宽5.0m,中跨部分从拱脚6.0m高渐变至拱顶的3.0m高，边跨部分则为6.0~4.0m高；下半箱为倒梯形截面：顶宽5.0m，底宽3.0m，高3.0m。中拱顶板30~32mm，拱梁结合段加厚至65mm；底板42~45mm,拱梁结合段65mm；腹板22mm，拱梁结合段32mm；中板20mm，拱梁结合段30mm；边拱顶板30mm，底板40mm，腹板20mm，中板20mm。拱肋加劲采用T型加劲。
图3 拱肋截面(单位：mm)
（4） 系梁及横梁
边跨三角区系粱截面为闭口钢箱梁，其截面见图4（单位：mm）所示。箱梁宽41.0m，高2.7m。顶板13mm，U形加劲6mm，底板10mm，横梁间距3.375m。边跨系梁与拱肋、立柱、边拱末端横梁、中跨拱梁结合段横梁固结。边拱末端横梁、中跨拱梁结合段横梁是联系拱肋之间以及拱梁之间的重要构件，其构造设计分别见图5、图6（单位：mm）。
中跨系梁为开口钢箱梁，即双主梁（箱梁）+横梁结构体系，其截面见图7所示。箱梁宽39.5m，高2.7m。顶板14mm，U形加劲8mm，横梁间距为3.375m。中跨系梁通过吊杆支撑于拱肋上。中跨系梁两端则通过支座与中跨拱梁结合段横梁相连接。
（5） 风撑
桥面以上全桥共设25道风撑，水平间距13.5m，风撑为变高度矩形截面，顶底板分别与拱肋的顶板、中板对齐。桥面以下每侧边拱、中拱分别设2道K撑。K撑亦为矩形截面。
（6） 立柱
一侧边跨三角区系梁下共设4×2根立柱。立柱为矩形截面，其中主墩顶大立柱断面为5m×5m，其它小立柱断面为5m×2.5m。
（7） 吊杆与水平拉索
中跨吊杆顺桥向间距13.5m，共28对，为双吊杆。吊杆横桥向与拱肋在一个平面内（对倾1：5）。
全桥共有二组水平拉索，布置在两片边拱拱端。每组由8根拉索组成，拉索采用预制平行钢丝索、冷铸锚具。水平拉索的总索力约1.7～1.8万吨，用以平衡中跨拱肋的恒载水平推力。
（8）施工方法
主桥的施工方法可以归纳为以下三种不同施工方法的组合：
(a) 边跨拱、三角区桥面加劲梁采用支架法施工；
(b) 中跨拱分段采用斜拉扣索法悬臂施工；
(c) 中跨桥面加劲梁采用悬索桥桥面加劲梁施工方法。
图8 拱肋及主梁施工
3. 主要技术特点和创新点
（1） 该桥是世界已建成的最大跨径拱桥，是在软基上修建的钢箱系杆拱桥。
（2） 空间薄壁结构非线性静力、动力、稳定分析及其软件的开发与应用。按照有限元结构分析理论建立先进、适用的计算模型及其有关的计算公式，研制有效、高质量的计算软件，以确保具有薄壁结构特性的大跨径钢箱拱桥的受力安全及结构稳定。
（3） 关键节点(节段)的研究及节段缩尺模型加载试验。进一步验证加劲肋截面参与结构整体受力并确保底、中、顶、腹板的局部稳定，为从综合稳定安全系数来保证对钢结构的加工工艺误差，材料的缺陷等等。
（4） 施工过程结构分析及控制研究。本桥的施工采用综合三种不同施工工艺的组合施工技术，施工过程中需进行多次的体系转换，与一般斜拉桥或悬索桥不同，对施工控制和调整措施的要求很高。
（5） 超大跨径拱桥等效风荷载及抗风稳定性。研究主拱结构和钢桥桥面体系在施工阶段和成桥状态的静风稳定问题和风振受力问题是本桥抗风性能研究的关键。
（6） 超大跨径拱桥抗震性能及减震装置研究。主跨达550m的钢拱桥，其抗震设计在我国根本无规范可循。为此对主桥（大跨度系杆拱桥）在地震作用下的性能、薄弱环节的位置及破坏机理等方面的研究是十分必要的。
（7） 虽然国内外已建的拱桥为我们提供了许多可供借鉴的经验，但本桥在截面形式、构件重量、设备性能、工期要求等方面都与之存在着较大的差别。主桥钢结构加工和安装施工单位针对本桥构件重量大；安装精度要求高；钢结构现场焊接的工作量大、工期紧、高空焊接条件差；施工过程中体系转换步骤多；长达760m的大吨位超长水平拉索的制作、安装均无先例可查等特点分别进行了大量的专题研究。确保了主桥施工的安全、可靠、顺利。
卢浦大桥曾先后获国家科学技术进步二等奖，第五届詹天佑土木工程大奖，首届“中国十佳桥梁。
4. 有关资料
桥名：上海卢浦大桥
桥型：中承式钢箱系杆拱桥
跨径：100+550+100m
设计单位：上海市政工程设计研究总院
施工单位：上海建工集团
钢材用量：34500t
主桥造价：6.4亿元
建成日期：2003年6月
