1.概况
广东佛山平胜大桥是和顺至北滘公路主干线(佛山快速环线) 跨越平洲水道的特大桥梁工程，大桥全长2248m（图1）。
该桥主桥为自锚式悬索桥，双向10车道，横桥向为两幅，每幅宽26.1m，两幅桥间距3.8m，桥两侧人行道宽2.5m，全桥宽56m。设计车辆荷载：汽车-超20级，挂车-120；城市A级验算；人群荷载3.5kN/m2 。通航净空150m×18m，按II级航道要求。地震基本功烈度7度，50年10%超载概率峰值加速度0.113g，反应谱特征周期3.475；100年2%超越概率峰值加速度0.240g，反应谱特征周期4.53s。年最低月平均气温13℃，最高月平均气温28.8℃。基本风速V10=29.9m/s。
图1 佛山平胜大桥全景
2．主桥结构
(1)总体设计
平胜大桥主桥跨度布置为39.64m+5x40m+30m（预应力混凝土加劲梁及锚跨）+350m（钢加劲梁）+30m+29.60m（锚跨），全长680.20m。主桥采用独塔单跨四索面自锚式悬索桥，实现了三柱式独塔、分离双主梁、四索面支撑、混合加劲梁创新设计，有效降低了自锚式悬索桥施工难度、节省投资，做到景观艺术与结构的完美融合。
图2 大桥总体布置
(2)主缆
主缆由4跨组成，分锚跨、边跨（预应力混凝土加劲梁）、主跨（钢箱加劲梁）、锚跨。主跨理论跨径350m，边跨理论跨径224m。通过主缆锚固处水平轴向压力和竖直上拔力的参数分析及优化后，主缆矢跨比定为1/12.5。
(3)索塔
索塔采用三柱门式塔柱，塔柱自承台以上高138.87m，设上、下两道横梁，塔柱均为箱型结构。三塔柱中心间距为2×26.75m。上横梁顶、底均设置装饰墙，桥塔顶部装饰墙横桥向采用圆弧过渡构成佛山市的“山”字造型（图3）。左、右两边塔柱横向等宽4.5m，桥塔底部由4.5m变为6.5m；顺桥向由塔顶6.0m渐变为8.0m。中塔柱横向等宽6.0m，顺桥向宽度由塔顶6.0m渐变为8.0m。索塔位于陆上，基础采用21根直径2.5m的钻孔灌注桩，冲击钻机成孔。下塔柱及横梁采用支架浇筑，上塔柱采用爬模施工。
图3 索塔
(4)加劲梁
加劲梁采用混合梁。主跨采用单箱三室全焊钢加劲梁，正交异性板结构（图4）。梁高3.50m，顶板厚16mm～20mm，底板厚14mm～20mm，腹板厚16mm，顶、底板U形加劲肋厚10mm。横隔板标准间距3.0m，钢箱梁节段重170t-205t，总共约12000t。板厚除钢-混结合段、吊索处横隔为12mm外，余均为10mm。纵隔板为实体式构造，板厚16mm，板式加劲。
图4 加劲梁（单位：cm）
边跨采用C50混凝土加劲梁，外形与主跨钢加劲梁一致，单幅采用单箱三室（图4），梁高3.50m，顶板宽23.25m，底板宽13.70m，腹板厚45cm，顶底板厚为26cm。为加强与钢箱梁的连接，在距桥塔中心线10m长范围内顶底板加厚至50cm。
(5)钢-混凝土结合段
钢-混凝土结合段的结合面设在主跨距M8和M9号墩中心线各2.50m处（图5）。过渡段钢箱梁采用U肋上П型加劲的方式，长3.75m；顶、底板厚28mm，纵隔板及外腹板厚16mm；结合段内设两道横隔板，间距1.50m；顶底板和腹板带肋条，都伸入混凝土梁，在肋条上开孔，穿钢筋形成PBL剪力键，通过PBL剪力键和混凝土梁连接；钢梁和混凝土梁间设60mm厚钢承压板，通过剪力钉和纵向预应力与混凝土梁连接。
图5 钢-砼结合段构造（单位：mm）
图6 主缆锚固构造（单位：cm）
(6)锚跨
利用两岸混凝土加劲梁作为锚碇，且称之为锚跨，锚跨跨径布置39.64m+40m。为承受强大的水平力和较大的上拔力，主缆锚固处的跨梁高由3.5m渐变至7.5m，再由7.5m渐变至2.0m与引桥顺畅连接（图6）。适应主缆锚固所需空间，半幅桥桥宽由23.25m渐变至29.25m，由此增加的恒载足以抵抗主缆所产生的上拔力，同时加宽的外侧与人行悬梯连接。
(7)缆吊系统（图7）
主缆采用预制平行钢丝索股逐根架设（PPWS法）。主缆共4根，每根有48股索股，每股由127φ5.1mm的镀锌高强钢丝组成。索股锚头采用套筒式热铸锚，直接锚固在锚跨上。
图7 缆吊系统
吊杆共27对，分柔性吊索（25对）、刚性（2对，分上、下节）两种。柔性吊索采用73φ5.1mm的镀锌高强钢丝索体外包PE护套；刚性吊杆采用材质为40CrNiMoA的钢棒。柔性吊索的上接头采用铰销接头，下接头采用锚头直接锚固在主梁的锚箱上，吊索采用冷铸锚并设置球面锚垫板，以适应吊索的变形；刚性吊杆的上节上、下均采用铰销配SFT-3聚乙烯衬套，下节上端为叉形耳板与上节连接，下端采用螺母锚固在球面锚垫板上。
主索鞍采用全铸型结构，分前后两半；散索套上、下套体均采用全铸结构，下套体与底座板间设不锈钢滑板副以适应施工中的滑移和成桥后主缆在活载作用下的微量滑移。
(8)顶推法架设钢加劲梁施工
钢加劲梁采用短线法组拼——多点顶推法架设工艺（图8），每次起吊3节箱梁在平台上焊接组拼。顶推临时墩的跨径布置为30.5m＋2×78m＋45m＋37.5m；因桥轴线与水流交角为68°，桥宽达56m，为减少施工难度及船舶撞击风险，临时墩分两幅呈斜交布置，单幅斜交顶推。
图8 钢加劲梁顶推施工布置（单位：cm）
临时墩最大跨径为78.0m（航运要求），墩顶单点反力达6950kN，对钢箱梁的局部受力提出了严峻考验；在尽量减少一期恒载的前提下，特别对钢箱梁进行了局部加劲处理，并对滑道设计进行了重点研究；采取尽量加大滑道尺寸，增加接触面以减少面荷载，并设计了能适应钢箱梁允许变形的支点滑道副。
(9)钓索调索施工
吊索张拉过程中，由于主缆的非线性变形和梁的弹性变形，以及结构体系的改变（点支承逐渐改变为悬索支承），梁、塔、缆和吊索力在施工过程中发生的应力重分配，将对最终的结构状态产生影响。自锚式悬索桥的巨大缆索拉力全部由主梁承担，主梁和桥塔是混凝土结构，在轴力作用下，收缩徐变将造成主梁梁段缩短、桥塔塔顶标高降低，从而影响主缆线形、钢主梁线形和内力不可忽视。
调索的初始状态由目标状态倒拆确定。初始状态控制值充分考虑：主梁线形（顶推线形，既是主梁的制作线形），亦是无应力线形；主梁考虑轴力作用下的弹性压缩量和收缩徐变量（和顺岸弹性压缩量为132mm，北滘岸弹性压缩量为33mm），依此设置“预长值”：和顺岸139mm，北滘岸101mm，共240mm。塔顶标高考虑弹性压缩和收缩徐变后的“预高值”为70mm。
3.主要技术特点和创新点
平胜大桥是世界上首座独塔单跨自锚式悬索桥，主跨350m、总宽56m居世界第一，钢箱梁顶推法架设为国内首例。开展的自锚式悬索桥结构体系、自锚式悬索桥静力与动力性能、自锚式悬索桥施工关键技术、钢---混凝土结合段关键技术、自锚式悬索桥钢加劲梁局部稳定、吊杆锚箱、钢加劲梁架设顶推技术研究等多项专题研究，形成了自锚式悬索桥设计施工成套技术，积累了丰富经验，对同类型桥梁的设计、施工具有重要参考价值。
1.提出了一种新的自锚式悬索桥结构型式，率先设计并建成了世界第一座独塔、混合梁、多索面、最大跨度自锚式悬索桥。
2. 首次建立了多跨连续加劲梁自锚式悬索桥挠度理论方程和解算方法，为力学特性研究、结构体系参数优化提供了一种新的理论分析手段；提出了结构体系的比拟模型，首次从理论上解释了其不同于地锚式悬索桥的力学行为。
3.率先发现并获得了串列双主缆的尾流驰振规律与最小安全距离、串列双桥面涡激共振规律。
4.开发了一套钢箱梁顶推施工的自适应变形滑道系统；通过对吊索张拉的仿真分析和1：20全桥模型试验研究，提出了吊索张拉的多点同步连续调索法，率先解决了大跨度混合梁自锚式悬索桥体系转换的技术难题。
5.提出了可考虑多参数、更精确的PBL剪力连接件极限承载力计算公式和钢箱梁U肋加劲板件局部屈曲临界应力计算的四边简支嵌固系数法。
4.有关资料
建设单位: 佛山市路桥建设有限公司
设计单位: 湖南省交通规划勘察设计院
施工单位: 中铁大桥局集团有限公司、
中铁宝桥股份有限公司
佛山公路工程有限公司
钢材用量: 48293吨
混凝土用量：155753m3
造价: 10亿
建成日期: 2006年11月
