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刷新国内纪录!郑万铁路“航母级”曲线斜拉桥成功转体

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武汉广播电视台新闻综合广播记者左建,通讯员隋业辉,陈嘉伦,徐正荣,曹文方报道:

10月24日凌晨,由中交二航局承建的国内铁路最大纵坡最大偏心曲线转体斜拉桥在30米高空成功转体17度,实现了对徐兰高铁的完美跨越。

此次转体桥型结构为单塔双索面曲线斜拉桥,是国内目前在建曲线半径最小、纵坡最大、球铰偏心距离最远的高铁斜拉桥,也是郑万铁路河南段全线的重难点控制性工程。桥长341.5米,其中转体长度256米,高度88.94米,球铰偏心84.7厘米,重量1.65万吨,相当于将一艘“轻型航母”举到30米的高空进行水平旋转。

由于徐兰高铁运营繁忙,如果在其上方直接修桥,不仅工期长,而且风险大。为了不影响徐兰高铁营运,最后采用了转体斜拉桥设计。所谓转体斜拉桥,就是先在徐兰高铁线旁建好桥梁后,再实施空中转体,跨越徐兰高铁运营线。徐兰高铁营业线是横贯东西的客运大动脉,与施工区交汇的郑西段更为繁忙,平均7.6分钟就有一趟高铁通过。

承建方中交二航局郑万铁路项目现场施工负责人告诉我们:“郑万铁路转体斜拉桥承台外侧与郑西高铁线防护栏距离仅1.8米,施工点最高处高出高铁营运线七十多米,施工中的微小震动和丁点杂物坠落都会对高速行驶的列车构成致命威胁。”为确保徐兰线安全,最大限度减小对徐兰线的干扰,施工单位采用多重防护措施,做到了施工与徐兰高铁营运线完全隔离。

小曲线、大纵坡、大偏心转体斜拉桥的建造在国内尚无先例。斜拉桥位于半径1400米的小曲线半径上,转弯角度小,因此斜拉桥也被设计成为“月牙”型,是转体桥梁中少有的“异型桥”。

由于需要跨越京广高铁、郑机城际铁路、徐兰铁路三条水平高度均不相同的铁路营业线,导致大桥纵坡度达到29.062‰,桥梁两端水平高差达7.5米,相当于两层楼的高度。项目负责人周乐平表示:“目前国内铁路线路设计最大纵坡度为30.000‰,郑万转体斜拉桥已经达到设计极限,一旦超限,将会给在下坡时进行制动的列车带来极大的安全隐患。”

弯弯的、高低不平的形状给桥梁转体带来无数的不确定性。而此前,业界设计的转体高铁桥梁最多不过万吨。今天,如此庞然大物,仅凭主塔支撑,在空中逆时针转体,能稳定?能平衡吗?众多的问号摆在了施工单位面前。

为化解转体过程中各类不安全隐患,承建单位中交二航局为此绞尽脑汁。

中交二航局邀请专家现场指导,有针对性的研发电子施工沙盘,并通过电子施工沙盘将设计图纸逐步分解,从平面设计转换为三维模型,施工人员通过三维模型进一步了解桥梁构造,寻找转体大桥的结构重心。项目部现场技术负责人王哲峰表示:“不同于常规对称结构的桥梁,其重心一般在大桥的中间位置,异型桥梁的重心一般都有所偏移,而郑万斜拉桥更甚,球铰的偏心距离达到84.7厘米,这样要在转体中精确保持桥梁的平衡更是比登天还难。”

如此大质量的桥梁进行转体,如果发生倾覆,后果不堪设想。

为化解转体过程中各类不安全隐患,二航局技术团队事先利用8台800吨千斤顶进行称重试验,实现精准配重,使整体结构受力均衡。与此同时,他们还专门研发了基于互联网+技术的智能化控制系统,在全桥8个关键位置安装了GPS转角传感器、倾角传感器等6类智能监测设备,自动采集、实时显示、自动分析转体情况,实施预警提醒,恰似给转体的大桥装上了“心电监测仪”,实时监测梁体转动速度、倾斜角度以及梁体震动等关键参数,将施工精度苛刻地控制在毫米级。

据悉,作为《国家铁路“十二五”发展规划》中的快速铁路网的重要组成部分,郑万铁跨越豫、鄂、渝,全线长818公里,设计行车速度为每小时350公里,它不但是西南连接中原的主要客运高速通道,也和京广高铁在河南“米字型”高铁网中扮演着“竖和撇”的重要角色。通车后,郑州到重庆车程将缩短至4小时左右,铁路沿线民众出行更加方便快捷。

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