跨江巨弓顺利合龙 将稳稳托举风驰电掣
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合龙后的成渝中线高铁沱江特大桥。大桥合龙后,工人在焊接伸缩缝。
□四川日报全媒体记者 寇敏芳/文 吴聃/图
11月10日,成渝中线高铁控制性工程,同时也是世界最大跨度无推力组合拱桥——沱江特大桥主梁顺利合龙,实现全桥合龙。
成渝中线高铁预计在2027年底建成通车,最高运营时速有望达400公里。也正因为此,成渝中线高铁被誉为“地表最快高铁”,要稳稳托举它,沱江特大桥藏着哪些创新技术?记者当天前往现场进行探访。
创新设计
桥梁结构属世界首创,兼具拱桥大跨度与梁桥稳定性
成都简阳市石钟镇,沱江边,一座钢铁拱桥架在离河面百米高的空中。桥拱如弯弓,桥面如弓弦,随着10日凌晨的合龙,稳稳地“绷”在两岸。
相比其他大桥,沱江特大桥主梁合龙采用张拉方式——在两侧桥梁板一点点向中心铺设到约20厘米距离时,最后一片钢梁不再吊装铺设,而是把两边的桥梁体向中间拉近,先拉紧再锁死,最后由工人手动焊接。“最后一次张拉中,12台600吨连续千斤顶,用力约5400吨,作业过程历时近3小时。”中铁大桥局成渝中线项目总工马天亮说。
“这样的合龙方式,是配合大桥独特的设计。”中铁二院工程师彭福兵介绍,传统拱桥的桥拱受温度影响容易产生形变,从而带动桥面上下波动;梁桥虽然稳定,但需要在河中间建设桥塔,会对沱江生态和通航产生较大影响。为此,沱江特大桥有了创新设计,将拱桥的一只脚建在可活动的支座上,通过像弓弦一样的主梁将拱脚产生的巨大水平推力相互抵消,不对桥墩或地基产生水平推力。如此一来,就能形成“无推力”自平衡稳定结构,即便大桥桥拱轻微晃动,桥面也能保持平稳,让时速400公里的高铁稳稳通行。
沱江特大桥全长1252米,主桥上部结构为主跨320米中承式钢管混凝土拱桥。该类型桥梁结构属世界首创,让大桥既有拱桥的大跨度,又能实现梁桥的稳定性,为世界桥梁建设提供新范本。
“空中绣花”
数字技术助力精准合龙,误差控制在毫米级
首创设计难度大,给施工也带来了新难题,且无范本可借鉴。而实现沱江特大桥无推力结构状态的关键,正是主梁张拉合龙后主梁与边拱形成整体,上部结构保持内力自平衡。
早前的主拱提升合龙,在全桥建设中难度最高、风险最大。大桥主拱重2200吨、长174米、提升21.7米,误差不能超过20毫米,堪比“空中绣花”。为此,建设团队应用虚拟拼装技术,反复模拟演练,实时采集受力与位移数据,精准控制提升速度与姿态,确保合龙精度达标。
至于主梁张拉合龙,马天亮介绍,主梁采用5000吨级水平张拉措施合龙,通过6次主动张拉完成桥梁结构受力体系转换。为达到极高精度要求,建设团队研发施工监测信息化系统,把拱座位移、主拱姿态、张拉顶力、张拉行程等关键数据都纳入监测范围,通过传感器实时反馈数据,动态调整施工参数,实现了张拉过程的信息化、智能化管控。“最终合龙口精准对接,误差控制在毫米级。”
建设提速
沱江特大桥明年5月开始铺轨,成渝中线高铁控制性工程均在加速
“全桥合龙标志着成渝中线高铁建设进一步提速。”长江沿岸铁路集团四川有限公司成渝中线指挥部指挥长王学生告诉记者,下一步,大桥将转入桥面及附属设施施工,预计明年5月大桥启动铺轨。
成渝中线高铁四川段有“两隧一桥”控制性工程,除了沱江特大桥外,还有龙泉山隧道、蜀安隧道两个难啃的“硬骨头”。龙泉山隧道全长8027米,目前已经完成超过90%,计划明年1月底贯通;蜀安隧道全长10380米,从成都站(“火车北站”)一路向城外延伸至简州站,在地下穿过成都主城区,面临复杂地下环境,施工异常艰巨,目前已经掘进约80%,正加速向贯通目标迈进。
目前成渝中线高铁全线工程进展顺利。成渝中线高铁是我国“八纵八横”高铁网沿江通道的重要组成部分。线路自重庆枢纽重庆北站起,向西经重庆两江新区、沙坪坝区、璧山区、铜梁区、大足区,四川省资阳市、成都市,引入成都枢纽成都站,正线全长292公里。
此前,中国铁道科学研究院集团有限公司曾表示,由我国自主研发的新一代动车组CR450目前正在沪渝蓉高铁开展运用考核,明年CR450动车组将在成渝中线高铁开展更接近运营条件的全面测试。据了解,CR450动车组试验速度可达450公里/小时,运营速度可达400公里/小时。




