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世界首座高速鐵路懸索橋五峰山長江大橋用上20多項專利
2020-10-13 來源:南京晨報 


  隨著一列日常不多見的高鐵自檢車“黃醫(yī)生”在世界首座高速鐵路懸索橋——五峰山長江大橋上駛過,自今年9月1日正式進(jìn)入聯(lián)調(diào)聯(lián)試的連鎮(zhèn)鐵路全線進(jìn)展順利。作為整個項目重要的跨江通道,經(jīng)歷1個多月的測試后,五峰山長江大橋無論在荷載應(yīng)力、水平晃動、橋面沉降等方面都表現(xiàn)出了完美的狀態(tài),整體效果平穩(wěn),這意味著距離連鎮(zhèn)鐵路年底全線通車日益臨近。記者也在昨日前往建設(shè)現(xiàn)場提前探訪。

  將成長江江蘇段第三座公鐵兩用大橋

  江水浩蕩東流、白虹一線過江。昨天上午10點20分,在高鐵自檢車“黃醫(yī)生”駛過橋面后,記者乘坐電梯來到位于五峰山長江大橋鐵路橋之上的公路橋面。雖然受南北兩岸快速路接線工程影響,計劃年底通車的五峰山過江通道只能先通鐵路,但此時的公路橋已經(jīng)進(jìn)入到工程掃尾階段。連鎮(zhèn)鐵路北起自連云港市,沿寧連高速公路引入淮安市,與京杭運河、京滬高速公路并行,向南經(jīng)揚州市,跨長江后止于鎮(zhèn)江市,正線全長304.5公里。五峰山長江特大橋是連鎮(zhèn)鐵路和京滬高速公路南延的關(guān)鍵節(jié)點工程,是繼南京長江大橋、滬蘇通長江大橋之后的長江江蘇段第三座公鐵兩用大橋,也是世界首座高速鐵路懸索橋,也是世界上運行速度最快、運行荷載最大的公鐵兩用懸索橋。

  “作為一座世界級大跨度重載高速鐵路兩用懸索橋,其施工技術(shù)含量代表著中國乃至世界同類型橋梁建設(shè)的最高水平。”大橋建設(shè)方、中交二航局連鎮(zhèn)鐵路項目一分部項目經(jīng)理方龍告訴記者,五峰山長江大橋建設(shè)過程中僅采用的系列新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝、新技術(shù)、新裝備就獲得20余項專利,與同類橋梁相比,無論在錨碇規(guī)模、沉井施工,還是橋塔建設(shè)等方面均創(chuàng)造多項國內(nèi)紀(jì)錄和世界紀(jì)錄。

  大橋采用的世界“最強韌”主纜足以吊起航母

  懸索橋常見,但跑高鐵的懸索橋卻并不多,尤其像五峰山大橋這樣主跨達(dá)到1092米的公鐵兩用超級懸索橋更是前所未有。因為從力學(xué)解釋,懸索橋?qū)儆诘湫偷娜嵝越Y(jié)構(gòu),變形空間大,可以滿足上千米的橋跨結(jié)構(gòu)。但一旦采取公鐵兩用的方式過江,就必須考慮高鐵運行對橋身形變的特別敏感性。加上高速通過時給大橋短時間內(nèi)施加巨大荷載,一旦橋梁受力變形超過鋼軌最大安全系數(shù),可能導(dǎo)致高鐵的運行不穩(wěn),甚至發(fā)生事故。至于最終為何還是選擇了懸索橋,記者了解到,主要是因為大橋橋址所在地在長江下游,兩岸寬度太大,所跨長江鎮(zhèn)江段為主航道,每天往來大量萬噸巨輪,橋梁必須給船只騰出足夠高的通航凈空。如果在此基礎(chǔ)上能一跨過江,對航道的影響自然就會降到最低,懸索橋具有的跨度大、架空高的優(yōu)勢恰好能滿足要求。而“桁架+懸索”的組合結(jié)構(gòu)也讓大橋軟中帶硬,把不可能變成可能,也就成就了如今的世界首座高速鐵路懸索橋。

  不過,采用桁架結(jié)構(gòu)后,大橋重量陡增數(shù)倍。據(jù)了解,五峰山過江大橋僅建筑材料消耗就達(dá)到169萬方混凝土、9.5萬噸鋼筋、近10萬噸鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及3.3萬噸主纜高強鋼絲。這樣一個龐然大物僅靠兩根主纜拉起承重,不得不提到大橋采用的世界“最強韌”主纜,由5.5毫米級1860兆帕高強平行鋼絲組成的主纜單根拉力高達(dá)9萬噸,足以吊起1.5艘滿載的遼寧號航空母艦,是目前全世界最粗的主纜,這也讓與之相連的索塔需要同步增厚最重。方龍介紹,作為大橋最重要的受力結(jié)構(gòu)之一,僅連接北索塔的北錨碇面積就相當(dāng)于一個足球場,重量更達(dá)到133萬噸,等重于186座法國巴黎埃菲爾鐵塔重量。

  根據(jù)計劃,為期3個月的聯(lián)調(diào)聯(lián)試將在11月底結(jié)束,屆時連鎮(zhèn)鐵路全線將具備通車條件。該線路通車后,不僅把連云港、淮安、揚州、鎮(zhèn)江地區(qū)部分縣市直接送入全國高速鐵路網(wǎng),實現(xiàn)蘇北與上海、南京等發(fā)達(dá)城市無縫對接,連云港至南京將由目前的8小時縮短至2小時左右,揚州、鎮(zhèn)江等地也將融入上海1小時經(jīng)濟(jì)圈,揚州更是成為江蘇省13個設(shè)區(qū)市中唯一縣縣通高鐵的城市。

  通訊員 路冬 趙振宇

  記者 陳彥



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