一本久道久久综合久久爱

领跑世界的超级工程——沪苏通长江公铁大桥

 发布时间:2020-07-01  【字体:一本久道久久综合久久爱

  71,我国自主设计建造、世界上首座主跨为千米级的沪苏通长江公铁大桥建成通车。大桥南起苏州市张家港市、北至南通市通州区,是沪苏通铁路的控制性工程,位于江阴大桥下游45公里,苏通大桥上游40公里,与通苏嘉城际铁路、锡通高速公路共通道建设。沪苏通铁路等级为I级,设计速度200公里/小时;通苏嘉城际铁路为客运专线,设计速度250公里/小时;锡通公路为双向六车道高速公路,设计速度100公里/小时。

  沪苏通长江公铁大桥全长11072米,其中正桥长5827米,南北岸引桥长5245米,主跨1092米,为世界上首座4线铁路+6车道公路、主跨超千米的公铁两用斜拉桥,能满足5万吨级集装箱船和10万吨级散货船通航要求。大桥建成后,张家港市将告别不通火车的历史,一步跨入高铁时代,与南通之间往来将不再依靠汽渡过江,将为长江南北两岸经济社会发展创造新的机遇。

  离入海口最近的长江铁路大桥

  从铁路网看,大桥是长江下游最东端、离入海口最近的铁路过江通道,向北连接渤海湾和京津冀城市群,向南由沪苏通铁路接入上海,通过东南沿海通道联系珠三角城市群。沿海通道是唯一一条贯通我国三大核心城市群的纵向通道,沪苏通大桥是其关键性工程和核心节点。作为公铁两用过江通道,沪苏通大桥建成通车后,对提升区域铁路、公路路网水平,优化运输组织方案,完善交通运输结构具有重要意义,将有效促进长三角城市群跨江融合、协同发展,有力助推长三角区域一体化发展。

  一座”“”“的世界级桥梁

  大桥主要特点表现为”“”“即主塔高330米,为世界上最高公铁两用斜拉桥主塔; 即跨度大、体积大,主航道桥主跨1092米,为国内最大跨度斜拉桥,也是世界最大跨度公铁两用斜拉桥。桥址处靠近长江入海口,江面宽达6公里。大桥附近有十余个码头和港口,江面日通行船舶超过3,航运繁忙,要求大桥的主跨必须超千米。沉井基础体积大,主塔墩沉井平面相当于12个篮球场大小,沉井高110.5米,为世界上最大体积沉井基础。大桥建设用钢量达48万吨,相当于12个“鸟巢”;混凝土用量达230万立方米,相当于8个国家大剧院。即运用了一大批新材料、新结构、新设备、新工艺。

  一座科技创新的世界级桥梁

  在大桥建设中,铁路各参建单位坚持以科技创新为引领,30余名院士到现场指导,克服地质条件复杂、环境保护要求高、繁忙航道安全保障压力大等困难,开展了一系列科研攻关,形成了65项专利、创造了14项新工法,在桥梁建造技术方面取得重大突破,实现五个“世界首创”,在我国乃至世界铁路桥梁建设史上具有里程碑意义。一是实现千米级公铁两用斜拉桥设计建造技术世界首创。二是实现2000兆帕级强度斜拉索制造技术世界首创。三是实现1800吨钢梁架设成套装备技术世界首创。四是实现1.5万吨巨型沉井精准定位施工技术世界首创。五是实现基于实船实桥原位撞击试验的桥墩防撞技术世界首创。在世界上首次组织了原位船撞试验,可实现3公里范围防撞主动预警,有效保证桥梁和船舶安全。

  一座聪明智慧的世界级桥梁

  沪苏通长江公铁大桥公路面将采用华为5G新型微站覆盖,铁路面将采用中天新型5G泄漏电缆覆盖,引桥部分采用多座超高铁塔站点进行补充覆盖。大桥将满足用户高速上网、高清语音通话、VR/AR5G应用,同时可升级SA网络,实现低时延、大连接等工业物联网应用。研发了先进的桥梁健康监测系统,实现轨道线路、桥梁结构、行车状态三位一体综合监测模式,能够根据监测数据进行自动分析和报警,对于人工不易到达的部位,可采用视频图像识别的方法发现病害。通过集成各种高新技术,沪苏通长江公铁大桥将变得更加聪明智慧。

  一座绿色环保的世界级桥梁

  铁路部门将生态保护理念贯穿大桥建设全过程,采取最为严格的生态保护和水土保持措施,强化施工管理,创新工艺工法,努力打造绿色工程,在这一世界级工程跨越天堑的同时,保护好长江生态环境,保障黄金水道畅通。选择主跨1092米大跨度过江的方案,最大限度降低对长江水道通航影响;推进“大型化、标准化、工厂化、装配化”施工,沪苏通长江大桥主航道桥沉井基础在船坞里生产,浮运至施工位置后,现场组装完成,与以往大桥施工现场打桩相比,对航道影响小,减少了噪声污染,避免泥浆流入长江、污染水质;优化施工作业和工艺工法,减少泥浆、废渣、污水排放;建设完善的排水系统和垃圾处理设施,加强船舶作业管理,减少施工、生活污水排放。聘请第三方机构在施工区域设置水质监测点,对长江河床、水文泥沙等情况进行动态检测,各项监测数据均合格;加强长江渔业资源和水生动物保护,采购100万尾鱼苗,在长江南通段增殖放流,对保护长江渔业资源、修复生物多样性起到重要作用。

  大桥南岸将建设大桥公园,邀请地方园林设计单位,结合地方规划, 对南岸大桥公园进行园林绿化设计,打造绿色、和谐的大桥景观,与自然环境融为一体,将成为新的网红打卡地。

  世界体积最大钢沉井平稳下沉

  1092米的跨度,为大桥的建设带来不少难题,要想“跨得稳”,就要“立得住”。主墩钢沉井就是这一“跨”的关键所在。沪苏通长江公铁大桥沉井基础长86.9米,宽58.7米,高约110米,平面面积相当于12个篮球场,高度相当于37层楼,这也是目前世界上体积最大的水中沉井基础。研发了助浮结构和充气增压系统,首次实现了16000吨重的钢沉井整体制造、整体出坞、整体浮运。通过封闭部分沉井井孔,并往封闭井孔充气,巨型钢沉井仿佛像鱼有了“鱼鳔”,不仅可以自浮,还可以调节吃水深度以及浮运过程中的空间姿态。为了把钢沉井这个“巨无霸”准确无误地固定在设计点,施工单位开创性地采用了“大直径锚桩混凝土重力锚”方案:将8根直径达3.5米的钢桩立在钢沉井的上下游处,南北两侧再各抛下4个重约900吨的混凝土边锚,同时引入计算机控制的多向同步快速定位技术,通过智能化装备,大幅提升定位效率和精度,有效将钢索与钢沉井连接,达到共同固定钢沉井的目的,解决了千吨级水流力作用下钢沉井精确定位难题。

  世界最高公铁桥主塔顺利“生长”

  索塔是斜拉桥的关键受力结构,斜拉桥跨度越大就要求索塔建筑高度越高。沪苏通长江公铁大桥主跨为1092米,主塔高度就随之攀升到330米,相当于110层高楼,为世界最高公铁桥主塔。高耸入云的主塔给施工带来了不少难题。对于混凝土而言,强度越大,标号越高,意味着粘度越大,就像很稠的粥,流动性差,难以泵送至高空;在普通的工程环境,混凝土洒水养护、保温、保湿相对容易,混凝土抗裂容易得到保证,但这些在300多米的高空中难以实现。为了解决这些问题,施工单位通过调整配合比,研究出了一种新型混凝土,一举解决了泵送难、不抗裂等难题。这种新型混凝土在保障质量的同时,还具有高流态降粘等特性,在浇筑的初期能控制水化反应,避免过度发烧,在降温收缩时能自我激发膨胀,补偿收缩,配合循环冷却水管、全封闭防风措施等,表现出较好的抗裂效果。同时,引进超高混凝土主塔塔偏实时监测技术。在塔梁同步施工时,系统可实现施工全过程桥塔变形实时测量,获得桥塔变形时程曲线。一旦检测到曲线发生偏移,建设者们可以立刻进行纠偏,确保主塔按照预定“路线”长高而不“跑偏”。

  刚柔相济的巨型“扁担”

  面对大跨、重载的需求,大桥的主体结构材料——钢梁和拉索必须异常坚实。主桥钢梁必须要有足够的刚度,这样才能满足大桥6线公路、4线铁路的荷载需求。同时钢梁还要具备一定的柔性,这样才能在突来的重压下,通过微变形来分散压力,在重物通过后恢复如常。桥梁的钢梁犹如一根巨型“扁担”,两个主塔横梁犹如“挑夫”的肩膀,“挑夫”相隔越远,钢梁承载就越重,“扁担”就越容易向下弯曲变形,因此必须有相当强度的拉索才能拉住这根刚柔并济的“扁担”。斜拉桥的拉索以主塔为中线依次向两边散开,成等腰三角形。通过与钢梁连接,拉索为钢梁提供一个强而有力的拉力,从而分担一部分钢梁承受的压力,同时避免由于跨度过大造成钢梁严重变形。

  为实现大桥超千米的跨度,建设者们为其“量身定制”了强度达500兆帕的高强度钢和2000兆帕的斜拉索,其中2000兆帕斜拉索的强度为世界之最。500兆帕高强度钢意味着每平方米钢梁能承受的最大力为50000吨,相当于25000台轿车的重量。沪苏通长江公铁大桥共有432根斜拉索,每根斜拉索由多束直径7毫米的钢丝组成,单根斜拉索成桥最大索力可达1000吨,相当于500台轿车的重量。

  沪苏通长江大桥这根巨型“扁担”一头挑起南通,一头挑起张家港,共同接入国家高铁网,融入长三角区域一体化发展版图。

  沪苏通长江公铁大桥建设历程

  201455日~2016131日,钻孔桩施工;

  201431日~2016730日,28号墩沉井施工;

  2014513日~20171030日,29号墩沉井施工;

  2016920日~2018919日,28号墩主塔施工;

  2017123日~2019627日,29号墩主塔施工;

  2016226日~201811日,专用航道桥上部结构施工;

  2018510日~2019923日,主航道桥钢梁架设;

  20199月,大桥主跨合龙;

  20191226日,开始上砟铺轨;

  2020414日,公路路面铺装完成;

  2020420日,检测车上线运行;

  2020528日,完成大桥动静载试验;

  202061日,大桥公路项目通过交工验收。

附件:
回到顶部