沪通长江大桥上层为公路,下层为铁路。沪通长江大桥集国铁、城际铁路和高速公路于一体,全长11.07公里,上距江阴长江大桥约45公里,下距苏通长江公路大桥约40公里,采用公路和铁路合建,正桥为两塔五跨斜拉桥。大桥主塔高325米,采用钻石型混凝土结构,约100层楼房高,为世界最高公铁两用斜拉桥主塔。大桥主跨1092米,建成后将是世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥。
沪通长江大桥是沪通铁路的关键性控制工程,28号桥墩是大桥的主墩之一,底部为钢壳沉井,上部为混凝土沉井,总高105米,其中钢沉井高44米,将被永久打入江底。为方便吸泥下沉,沉井平面布置为24个12.8米×12.8米井孔。所以,从空中俯瞰,这座“巨无霸”的钢铁建筑就像一块蜂窝煤。[2]
——跨度大。
大桥主航道桥主跨为1092米,为目前国内最大跨度的斜拉桥,也是世界上最大跨度公铁两用斜拉桥。这种大跨度设计,满足了长江航道远期12.5米深水航道向上延伸、10万吨货轮通航、桥梁通航孔净宽,以及水流、河势的诸多要求。大桥的结构,为双塔三索面钢桁梁斜拉桥。
目前,世界上桥梁跨度最大的是俄罗斯的俄罗斯岛大桥,2012年建成。此桥主跨1104米,比沪通长江大桥主跨长了12米,但它只是一座六线公路桥,桥的总长度和荷载远小于沪通长江大桥。
——主塔高。
大桥主塔高325米,相当于100多层楼高,主塔承载的轴力达30万吨。主塔基础采用倒圆角的矩形沉井基础方案,其平面面积达5100平方米,相当于12个篮球场的面积之和,是世界上规模最大的桥梁沉井结构。沉井承担着桥梁的全部荷载,是名副其实的 “定海神针”。
大桥桥址河段位于感潮区内,受潮流和径流的叠加影响较大,河床段桥址全部为粉细砂、细沙和淤泥粉质黏土层。主塔基础施工方案有两种选择,即桩基方案和沉井方案。大桥设计团队经过缜密研究与详细对比,选择了施工难度大但施工质量高的沉井方案。在此之前,我国最大沉井施工是江阴长江大桥主塔沉井,无论平面尺寸还是下沉深度,都远远小于沪通长江大桥主塔。
——材料新、工艺新。
作为主跨度超千米的公铁两用桥,钢桁梁斜拉桥主桁杆件轴力超大,钢材屈服强度必须达到500兆帕级,传统的、现有的材料很难满足设计要求。之前,我国南京大胜关长江大桥使用的是Q420qE钢材,我国钢铁生产企业还不能生产比之更高强度级别的桥梁钢。自主研发高性能钢材,迫在眉睫。为此,中铁大桥勘测设计院集团有限公司牵头,开展 “Q500qE级高强度桥梁结构钢”研究工作,组织国内一流钢结构专家研讨攻关,联合鞍钢、武钢及相关缆索厂组织实施。2015年8月,他们终于试制出了第一批Q500qE级高强度桥梁结构钢。试验结果表明,满足国家标准和国际标准的要求,完全可以用于沪通长江大桥的建设。同时,2000兆帕斜拉索已完成相关研究工作,编制了技术条件。
同时,大桥还采用了一系列具有世界先进水平的新结构、新设备和新工艺。大桥主航道采用刚度大、行车性能优越的箱桁组合新型结构,体现了世界钢桥结构的发展方向;主航道桥采用伸缩量2000毫米级的桥梁轨道温度调节器和伸缩装置,为世界首次采用;还首次采用了巨型沉井整体制造、浮运、定位新工艺以及主梁两节间全焊接、桥位整体吊装施工新工艺。
2016年04月27日,与武汉钢铁(集团)公司研究院、江阴法尔胜召开关于沪通长江大桥斜拉索钢缆加工协助洽谈会议,对于前期武钢试验钢材的实验结果及后续的合作进行了深入的交流和沟通。