1．概况
岳阳洞庭湖大桥是岳阳市跨越洞庭湖口的一座特大型桥梁。大桥总长5784.5m，主桥主跨采用310m×2三塔双斜面索混凝土斜拉桥（图1）。
图1 洞庭湖大桥全景
桥址处主槽常水位宽1400m，水深16m～18m，洪水时水深26m～28m，设计流量49600m3/s，设计流速1.0m/s。覆盖层厚度6m～8m，基岩强风化层厚度达10m以上。
大桥采用桥梁宽度20m；计算速度v=80km/h；通航净空16m ×70m；地震基本烈度7度；设计基本风速：一百年一遇10m高10min平均最大风速28m/s。
2．主桥结构
主桥为不等高三塔双斜面索预应力混凝土飘浮体系斜拉桥，全长880m，孔径布置为130 m +310 m +310 m +130m（图2）。采用这种结构形式，由于中塔无后锚索，必须采取措施提高结构的整体刚度，有效地控制主梁及索塔的变位。为满足桥梁美观及通航泄洪的特殊要求，该桥摒弃了采取空间刚性塔、塔顶对拉索、斜索交叉布置或边跨加辅助墩等传统的措施来提高结构整体刚度，而是研究采用了一套经济有效的提高结构整体刚度的技术措施：控制背索索距、中跨压重、增加尾索刚度以及调整中塔和主梁的刚度等措施。
图2 桥型布置
（1）索塔基础
图3 索塔基础
图4 基础施工
塔墩包括两座边塔墩和一座中塔墩。边塔墩及中塔墩分别采用13根直径300cm及13根直径320cm钻孔灌注桩基础。桩基均分三排梅花形布置，尽量减小承台尺寸及阻水面积（图3）。桩基施工平台采用钢管桩与型钢撑架结构。
承台平面形状为菱形，利用钢管桩平台悬挂套箱围堰施工（图4）。一个承台混凝土体积2700m3，施工中控制混凝土核心温度与表面温度差≯30℃。
（2）斜拉索
拉索采用国产φ7mm低松驰镀锌钢丝， =1600MPa，平行钢丝束冷铸墩头锚固体系，热挤PE套防护。塔端为张拉端，梁端为固定端。拉索为扇形布置的空间双斜索面，塔上标准索距1.2m，梁上标准索距8.0m，背索索距为6m。拉索与桥轴线的倾角为29.66°～80.96°。中塔每边各22对索，边塔每边各16对索，加上塔下三对0号索，全桥共111对索，根据各拉索的设计索力并兼顾考虑全桥的整体刚度，分别采用PES7-109到PES7-313等七种规格的斜拉索，总用钢量1440t。单根索的最大索力Nmax=6000kN。
由于背索截面是按刚度设计的，处于低应力状态，而且背索索长将近200m，易发生索振。梁本身的振动也可能引起拉索的参数振动，在大悬臂状态下索振可能比较大，另外，斜拉索的风雨激振问题也引起了设计的重视。因此，在设计中采取了临时抗风墩、磁流变阻尼器等技术措施。
（3）主梁
图5 主梁断面
主梁采用预应力混凝土肋板式连续梁（图5），连续长度880m。梁肋高H=2.5m，肋宽B=1.7m，梁顶面宽23m，桥面板厚度32cm，标准断面面积A=15.398m2 ,抗弯惯矩I=8.738m 4。主梁共分成113个节段，采用挂篮对称悬浇施工。主梁中设置了标准厚度26cm及40cm、50cm和东、西岸端横梁共五种规格横梁。
主梁预应力布置分前期束和后期束两种，前期束为布置在梁肋上、下缘的48φS7高强钢丝，及布置在桥面板内的 精轧螺纹粗钢筋，后期束均布置在中跨跨中区域下缘和边跨梁端区域下缘，均采用19φj 15.24高强钢绞线。
合拢段长度为3.6m，采用临时刚性连接，水箱压重并与施工过程同步御载的方法施工。
（4）索塔
索塔为C50预应力混凝土宝石形箱形塔(图6)。自承台顶面算起，中塔高125m，边塔高100m，采用提升模板逐段现浇施工（图7）。索塔锚固段采用单箱双室断面，前锚墙布置4×φj12.54钢绞线，YM锚固体系；侧墙一共布置42根 精轧螺纹粗钢筋，YGM锚固体系。
图6 索 塔
图7 索塔中塔柱施工
索塔锚固段的构造复杂，为确保安全，按1：1的比例进行了节段模型的荷载试验，在各种荷载工况作用下，其安全性完全能够满足预定的要求。在应力、变形和超载裂缝三个方面，空间有限元分析结果均与试验结果良好吻合。
（5）支座及伸缩装置
10、14号连接墩上的斜拉桥支座采用拉压球形支座。支座设计竖向压力3000KN，竖向拉力1000KN，位移量Δ400mm，转角1°。
综合考虑结构温度变形、地震作用时结构的纵向飘移及梁端转角等因素的影响，梁端的伸缩变形可达70cm左右，因此选用SSFB—800伸缩装置，留有适当的富余伸缩量，以备施工误差及合拢时梁水平摆动的影响。
（6） 主梁纵、横向限位装置
为控制主梁在地震及风载作用下的纵、横向位移，设置主梁纵、横向限位装置。横向限位装置采用经过预压缩的弹性橡胶体，纵向限位装置采用钢筋混凝土挡块粘贴普通板式橡胶支座。
（7） 磁流变阻尼器减振系统
大桥由于其特殊的自然地埋环境，斜拉索风雨振现象较为严重。通过对风雨振现象的现场监测和试验研究，设计采用了一套磁流变阻尼器系统来抑制强烈的风雨振（图8、图9）。全桥实际安装的阻尼器减振效果非常好。根据实测数据，安装磁流变阻尼器后拉索加速度响应降低了20～30倍。
图8 减振系统
图9 拉索减振系统
3．主要技术特点和创新点：
（1）首次对多塔PC斜拉桥的基本性能进行了系统研究，探索出了一整套提高结构整体刚度、降低尾索应力幅的有效方法，在国内率先实现了不设稳定索和辅助墩的全漂浮体系多斜拉桥结构；
（2）在国内第一个实现了风洞试验测定桥梁颤振导数的强迫振动法，为我国桥梁风洞试验技术作出了创造性贡献，大大提高了颤振导数测定的准确性；
（3）在国内首次开展拉索振动的定量观测研究，开发和安装了世界上第一个采用现代磁流变控制技术的拉索减振系统。该系统可使每根拉索都处于最佳减振状态，为拉索减振开辟了一个新的有效途径；
（4）提出了多塔PC斜拉桥合理施工状态确定的正装迭代法及合理成桥状态确定的最优化方法，提高了计算速度与施工控制精度，合拢高程误差仅3毫米；
（5）提出了索塔预应力优化布置的概念，得到了不同方案最优化布束的理论解答，为今后斜拉桥索塔的优化布束提供了理论依据；
（6）开发了适应多塔斜拉桥构造特点的系列施工技术，包括配置空间转动锚座和水平止推装置的新一代前支点挂篮等；
（7）开发了C60高性能混凝土的配比及生产工艺，并在国内首次在特大型桥梁工程上推广应用。
大桥获国家科学技术进步二等奖、国家优秀工程设计金质奖、詹天佑土木工程大奖、中国建筑工程鲁班奖。
4.有关资料
桥名: 岳阳洞庭湖大桥
桥型: 预应力混凝土多塔斜拉桥
跨径: 310m
桥址: 湖南省岳阳市
设计单位: 湖南省交通规划勘察设计院
施工单位: 湖南路桥建设集团公司
岳阳公路桥梁建设公司
钢材用量: 8823吨
混凝土用量：53407m3
造价: 8.4亿元
建成日期: 2000年10月
