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世界首次!這座橋?qū)⒍嗑€公路和高鐵放在同層

發(fā)布時間:2022-06-01 11:22:00來源: 科技日報

  世界首次!這座橋?qū)⒍嗑€公路和高鐵放在同層

  5月31日,新建川南城際鐵路宜賓臨港長江大橋順利合龍,這也是世界上首次在橋梁設(shè)計中將多線公路與高鐵放在同層,速度、跨度和寬度均為世界之最。

  宜賓臨港長江大橋全長1742.1米,橋面寬63.9米,主跨522米。大橋中間為蓉昆、渝昆4線時速300公里高鐵,兩側(cè)為雙向6車道城市快速路,最外側(cè)為非機(jī)動車道、人行道。

  這座最快、最寬的公路高鐵平層橋是如何誕生的?

  “最初設(shè)計方案是傳統(tǒng)的雙層鋼桁梁方案,四線鐵路在下層,六車道公路在上層?!敝需F二院川南城際鐵路宜賓臨港大橋設(shè)計負(fù)責(zé)人王亮說。

  然而,由于宜賓臨港橋位于特殊地形,大橋前后的臨港站和宜賓站限制了高鐵橋面標(biāo)高,采用傳統(tǒng)設(shè)計方案工程造價及后期維護(hù)成本極高。

  “公鐵平層設(shè)計,已有的先例是速度較慢的普速鐵路和公路,且線路少,設(shè)計六車道公路和四線高鐵同層橋,前所未有?!蓖趿琳f。

  設(shè)計團(tuán)隊對近年來長江上游地區(qū)科技發(fā)展成果進(jìn)行了充分調(diào)研,包括大型梁段加工制造、運輸?shù)跹b、焊接技術(shù)水平、結(jié)構(gòu)變形控制技術(shù)等,交出了公路高鐵多線平層合建的設(shè)計方案。

  “新方案減少了公路引橋長度,將公路爬坡高度降低15米,不僅節(jié)約工程投資,而且最大程度實現(xiàn)了碳減排,推動筑牢長江上游生態(tài)屏障。同時大大降低橋梁維護(hù)的成本和難度,相較于雙層橋梁,油漆涂裝面積減小一半,且公路和鐵路檢修互不干擾。”王亮說。

  公鐵平層布置后,橫向?qū)挾容^大,主梁的變形值難以滿足鐵路運行。對這個問題,設(shè)計團(tuán)隊一改將斜拉索布置在主梁兩側(cè)的傳統(tǒng)方法,創(chuàng)新提出將一根拉索分成兩根拉索,布置在公路和高鐵之間,且單根斜拉索重量控制在26噸,既利用了公鐵之間的物理隔離空間,又解決了主梁橫向變形問題,保證了鐵路的安全運營,還方便了斜拉索制造、運輸、安裝。

  四線高鐵和六車道高速公路,大橋承載的荷載巨大?!叭舨捎脗鹘y(tǒng)的固定+活動約束體系,結(jié)構(gòu)在地震作用下將產(chǎn)生較大內(nèi)力,而若采用半漂浮體系,在列車走行、制動等工況下,大橋又會產(chǎn)生較大的縱向位移?!蓖趿琳f,新設(shè)計方案采用了可剪斷半固定的結(jié)構(gòu)體系,讓不同構(gòu)件在不同時期發(fā)揮作用,在運營期為固定支座發(fā)揮縱向約束作用,當(dāng)發(fā)生較大地震時,固定支座剪斷,阻尼器發(fā)揮作用,大幅減少地震力對橋塔的影響。

  公路、高鐵、非機(jī)動道、人行道同層,如何解決眩光、拋物、噪音、氣動沖擊等方面帶來的嚴(yán)重干擾?“設(shè)計團(tuán)隊首次提出了一種防眩、降噪、減輕氣動沖擊的公鐵并行段綜合防護(hù)措施,并開展相關(guān)理論研究、建模計算和模擬試驗,研究出一種公鐵并行段綜合防護(hù)屏障,該技術(shù)屬全國首例,成功授權(quán)公鐵并行段防護(hù)裝置的施工方法等多項發(fā)明專利。”王亮說。

(責(zé)編: 陳濛濛)

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