1.概况
益阳茅草街大桥是湖南省省道S204线跨越洞庭湖区淞澧洪道、藕池河西支、南茅运河及沱江的一座特大型公路桥梁，大桥全长为2848.64m 。
图1 湖南益阳茅草街大桥
主要技术标准——
主桥主孔桥宽：16m（2×0.5m防撞护栏+净15m）
设计车辆荷载：汽车--20级，挂车--100
人 群：3.5kN/m2
通 航 等 级：Ⅳ-(1)级，通航净空8m ×60m
地 震 参 数：地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。
2．主桥结构
2.1总体设计
跨淞澧洪道主桥设计为80m+368m+80m三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥，边跨、主跨拱脚均固结于拱座，两边跨曲梁之间设置钢铰线系杆。由主拱拱肋所产生的水平推力由两边跨之间系杆承担。湖区修建拱式结构与环境的协调性好，做到景观艺术与经济的完美融合。
2.2主墩基础与拱座
主桥5号、8号墩是拱桥的边墩，基础按钻孔灌注摩擦桩设计，每墩为4根D=220cm桩基。6号、7号墩是拱桥的拱座，采用实体式钢筋混凝土墩块，在拱座内设置施工精度较高的预埋钢构件以便拱肋安装定位。边拱拱肋、主拱拱肋最后均与拱座固接。6号、7号拱座均采用26根D=250cm桩基。拱座桩基础施工完后对桩基地基进行了固化处理。
2.3拱肋与横撑
主拱拱肋采用中承式双肋悬链线无铰拱，计算跨径356.00m，矢跨比1/5，拱轴系数m=1.543。拱肋为钢管混凝土桁式结构，截面宽3.20m，在拱脚处高度为8.00m，拱顶处高度为4.00m。每片拱肋由4根Φ1000×20(22、28)mm的钢管组成，内灌C50混凝土作为弦杆。上弦和下弦横向两根钢管之间在拱脚至桥面处用平联钢板，在桥面以上用φ650×10（16）mm平联钢管联接，在平联板内及吊杆处平联管内灌注C50混凝土。上、下弦之间腹杆为φ550×10（12）mm空钢管。
两肋中心距为19.30m，共设6组“米”字横撑和6组“K”字横撑，每道横撑均为空钢管桁架，另外在拱肋与桥面交接处，设置一道肋间横撑，主拱肋共设横撑14道。
边拱拱肋采用上承式双肋悬链线半拱，计算跨径74.00m，矢跨比为1/8.5，拱轴系数m=1.543。每片拱肋由等宽变高度截面钢筋混凝土箱梁组成，肋宽3.20m，拱脚处肋高6.00m，拱顶处肋高4.00m，两肋间设有一组“K”字和一组“米”字钢管桁架式横撑，它们与同边拱端部固结的预应力混凝土端横梁一起，组成一个稳定的空间梁系结构，边拱拱肋与主拱拱肋轴线处于同一直线上，便于传递水平力。
主拱拱肋采用无支架缆索斜拉扣挂法吊装施工，为降低工程造价，吊塔和扣塔合二为一。
2.4吊杆与系杆
吊杆标准间距为8.0m，采用61φS7镀锌高强低松驰钢丝束，Ryb=1670MPa，PE防护，采用加装有位移释放装置的OVM-LZM型冷铸镦头锚，分别锚于主拱拱肋的平联钢管顶和钢横梁的下翼缘。吊杆考虑换索，换索时可用专用构件作为临时吊杆支承钢横梁，拆除旧吊杆，再装上新吊杆。全桥吊杆均在冷铸锚下锚头处采用球铰与拉杆连接。吊杆钢丝外采用彩色HDPE护层防护，要求护层经2×106次循环脉冲加载试验后无明显损伤。
主桥采用柔性系杆以平衡拱的绝大部分水平推力，系杆锚于两边拱的端横梁上，每肋共设12束31φj15.24环氧喷涂钢绞线，采用OVMXG.T15-31钢绞线拉索体系，Ryb=1860MPa，系杆外包双层PE热挤塑护套，同时设置系杆保护箱防止系杆保护层破坏。为了能快捷施工、方便换索、准确定位及可靠运营，在每根横梁处设置了带简易滑动轴承的系杆支撑架。每束系杆拉索的设计索力为4000kN，在全部施工过程中每索只需张拉一次，成桥后再集中调整一次索力（考虑钢绞线的应力松弛等影响）。为方便换索，每边各留有一束备用束孔。
2.5桥面系
为减轻桥面系自重，茅草街大桥吊杆横梁和主拱拱肋上立柱横梁、边拱拱肋上横梁均为钢-混凝土组合截面梁。桥面板由桥面板钢纵梁、预制钢筋混凝土π型板、现浇8cm厚铣削钢纤维混凝土及5cm厚细粒式沥青混凝土铺装层构成。桥面板钢纵梁采用施工方便、易于维修的焊接工字钢梁，横向共设六组，纵向采用高强度螺栓与钢横梁连接，使桥面系形成稳固可靠的梁格体系。预制板通过纵、横向湿接缝与桥面板钢纵梁及钢横梁连接，湿接缝混凝土采用C40补偿收缩混凝土。8cm厚铣削钢纤维混凝土层计入受力截面。
为加强对钢纵横梁的防腐检查，本桥增设检查车钢纵梁轨道。按构造要求和经济性考虑，轨道车钢纵梁轨道选用热轧H型钢HM400×300。
3.主要技术特点和创新点
益阳市茅草街大桥主桥采用80m+368m+80m三跨连续自锚中承式钢管混凝土系杆拱桥，其主跨跨度是目前国内同类型桥梁最大跨径，同时宽跨比较小，为1/18.5，技术难度相当大。由湖南省交通规划勘察设计院牵头、联合福州大学等六家单位组织成立了“钢管混凝土拱桥设计、施工及养护关键技术研究”交通部西部科技项目联合攻关组。主要技术特点和创新点为：
（1）系统地进行了钢管混凝土拱桥设计刚度取值问题研究，以行车舒适度为出发点，对钢管混凝土拱桥的设计变形限值和舒适度指标提出了建议；
（2）对钢管混凝土的收缩徐变性能进行了系统研究，在长期（四年）构件徐变收缩试验的基础上，提出了对钢管混凝土设计理论具有指导意义的钢管混凝土收缩徐变发展规律，并编制了徐变分析程序；
（3）将背索直接锚固在边拱上，将扣塔直接布置在拱座上，节约了背索地锚和扣塔基础的费用；
（4）系统地提出了钢管混凝土用管内高性能混凝土的要求，将新拌混凝土的泌水作为控制指标，大幅度减小了钢管混凝土拱顶的脱空；同时，提出了用L型箱的充填性为指标优化混凝土砂率的方法，实现了长距离、大高度的一次泵压顶升；
（5）开发并应用了钢管混凝土拱桥运营健康监测系统、健康监测数据管理系统。
4.有关资料
桥名: 益阳茅草街大桥
桥型: 三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥
跨径: 80m+368m+80m
设计单位: 湖南省交通规划勘察设计院
施工单位: 湖南省公路桥梁建设总公司
武昌造船厂重船公司
钢材用量: 21042t
混凝土用量：98780m3
造价: 人民币5亿
建成日期: 2006年12月
