杭瑞高速公路洞庭湖大桥位于洞庭湖出口段七里山，东起岳阳，西接君山，是杭瑞高速公路临湘—岳阳段的控制性工程。主桥为（1 480. 0+453. 6）m的双塔钢桁梁悬索桥，岳阳侧副孔桥为3×60 m的连续刚构桥，君山侧副孔桥为（34. 58+4×60. 50）m 的连续箱梁桥，副孔桥上部结构均采用等截面悬浇箱梁。大桥荷载等级为公路I级，设计速度为100 km/h。主桥加劲梁采用板桁结合型加劲梁，加劲梁全长1 933. 6 m，桥面采用STC轻型组合结构。

主缆跨度为（460+1 480+491）m，垂跨比为1/10，2根缆索平行布置，横向中心距35. 4 m。主缆的通长索股采用175×127ϕ5. 35 mm、抗拉强度1 860 MPa 的平行钢丝。全桥吊索117对，吊索标准间距为16. 8 m，主跨跨中吊索间距为17. 6 m。吊索采用钢丝绳吊索，与索夹骑跨式连接，与钢桁梁销铰式连接。

桥塔采用门形框架式钢筋混凝土桥塔，两岸塔高均为203 m。锚碇由下部基础和上部锚体组成。锚碇下部基础为支护开挖、深埋扩大基础；基坑支护结构采用地下连续墙，其平面外形呈葫芦形。锚碇上部锚体由上下锚块、前锚室及散索鞍支墩构成。杭瑞高速公路洞庭湖大桥立面布置见图1。

图1  杭瑞高速洞庭湖大桥立面布置图

悬索桥主梁采用板桁结合式加劲梁，主桁架为华伦式结构，高９．０ｍ，宽３５．４ｍ，由上弦杆、下弦杆、竖腹杆和斜腹杆组成，桥面系和主桁架焊接连接，共同承担竖向荷载（图２）。

图2  主梁结构示意图

钢桥面系采用板桁结合型正交异性板，钢桥面板厚12 mm，车道区域采用U 肋加劲，U 肋厚8 mm、高280 mm、宽300 mm、间距600 mm，其他位置采用板式肋加劲，板肋厚14 mm、高180 mm、间距350 mm。桥面设3道纵梁，桥面相邻横梁之间等间距设置2道横肋，桥面纵梁、横肋均采用倒T形截面。桥面横梁、横肋及纵梁高度设计相同，三者的下翼缘板均采用对接焊相互连接为一体。

图3  主梁结构细部图

STC 层所用的材料为改性活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，RPC）。RPC 里密布钢筋网，浇筑后在钢桥面板上形成STC结合层。STC水胶比为0. 16～0. 22，弹性模量40. 7 GPa，泊松比0. 2；采用高温蒸汽养护后收缩系数为0，徐变系数0. 2。不配筋的STC设计值为：抗弯拉强度17. 2 MPa，抗压强度62. 3 MPa，抗轴拉强度8 MPa；配筋的STC 现浇强度、接缝名义弯拉强度分别为26. 0，16. 9 MPa。STC施工过程为：钢梁全桥刚接后，在钢桥面板上焊接ϕ13×35 mm的焊钉，焊钉间距为150 mm，焊钉间布设ϕ10@37. 5 mm带肋钢筋网；横向钢筋布置在上层，在桥面上浇筑45 mm厚STC，高温蒸汽养护，完成轻型组合桥面施工。为确保STC内不产生较大的次拉应力，STC分块浇筑时运用等代荷载压重施工，由压重引起的成桥后STC次拉应力应低于0. 5 MPa。

实验室研究人员参与本项目的科研工作。