【桥隧创新周周探】崇启公铁长江大桥

▲ 崇启公铁长江大桥施工建设进行时

▲ 崇启公铁长江大桥效果图

（左边为北主塔）

项目名片

姓名：中铁大桥局沪渝蓉高铁V标（崇启公铁长江大桥）

生日：在建

籍贯：上海崇明岛、江苏启东

长度：大桥全长4.097km

类型：崇启公铁长江大桥采用2线高铁+2线城际+6车道公路的公铁合建桥梁方案。桥型包括主跨400m主通航孔斜拉桥、主跨112m非通航孔连续钢桁结合梁桥和主跨40m南北岸引桥混凝土梁

特点：世界在建最大跨度公铁两用无砟轨道高速铁路斜拉桥、世界首座公路混凝土板参与第一体系受力全钢桁结合梁斜拉桥

建设单位：沪杭铁路客运专线股份有限公司

设计单位：中铁大桥勘测设计院集团有限公司、中国铁路设计集团有限公司

施工单位：中铁大桥局集团

监理单位：中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司

独特之处

项目具有“两新四难”的建造特点：

1

崇启公铁长江大桥主跨400m，具有两项世界之最

1.世界在建的最大跨度无砟轨道公铁两用桥。

2.通航孔桥主梁采用钢桁-板结合梁结构，是世界首座公路混凝土桥面板参与第一体系受力的钢桁－板结合梁斜拉桥。

2

项目建设有四大难点

1.大跨度无砟轨道钢桁结合梁斜拉桥线形控制难

通航孔桥钢桁－板结合梁结构体系受力复杂，梁、索、板架设工序繁琐，两节间制造、拼装、合龙线形控制难度大；大跨度桥梁无砟轨道线形精度要求高，受温度、风速、二恒及施工荷载影响敏感，实现难度大。

2.深厚覆盖层后压浆超长钻孔桩施工难

通航孔桥主墩钻孔桩最大桩长120m，钻孔深度达142m，成孔深度深、设备要求高；深厚淤泥质黏土地层钻孔桩孔型控制难；桩底桩侧后压浆施工质量控制要求高。

3.千米长联钢桁梁多点同步顶推施工难

非通航桥采用主跨112m的11孔一联钢桁结合梁，受水深限制，钢梁施工采用杆件散拼、整联顶推架设方案。顶推长度1205m、顶推重量3.89 万吨，顶推同步控制精度要求高。

4.近海环境及生态保护区施工组织难

桥址地处长江入海口，不规则半日潮流速大，施工受台风、潮汐、海水环境影响；所在长江北支航道曲折、水深变化大、水况复杂冲刷大，栈桥平台、管桩围堰入土深度深，安全管控风险大。桥址穿越刀鲚鱼国家级水产种质资源保护区，生态环保要求高；受飞行净空限制，主塔施工组织难度大。

▲ 上海至南京至合肥高铁线路走向示意图

创新之处

创新点和建造关键技术：

1

大跨度无砟轨道钢桁结合梁斜拉桥线形控制

1.建立典型受力状态下板-桁空间结构的数值模型，研究新型结构各板件之间的传力方式，探明混凝土桥面板对板－桁结合梁弯曲刚度、剪切刚度及扭转刚度的影响，建立板-桁空间结构分析理论。

2.针对板－桁结合梁的受力特点，研究钢桁-混凝土板组合梁在荷载作用组合下的内力分布和变形规律，重点研究混凝土桥面板参与结构第一受力体系时主梁的内力、变形及应力状态。

3.无砟轨道施工时，结合温度、日照和风力等环境因素进行铺设公路桥面板后的桥梁仿真模拟计算，明晰自然环境对主梁成桥线形的影响，获得结构真实刚度和外部因素作用下线形变化规律，提出敏感性分析方法。

4.通过钢梁线形监控，计算理论线形跟实际线形的偏差，对模型进行修正，确定轨道线形的目标值，优化无砟轨道施工顺序，确定无砟轨道轨排精调工法。

2

深厚覆盖层后压浆超长钻孔桩施工

1.采用XR580/600型旋挖钻机施工，为确保孔径和成孔质量，采用优质泥浆，防止缩孔及塌孔，钻孔过程中自动监测钻杆垂直度，在不同地层中控制泥浆指标和进尺速度。

2.采用超声波成孔检测系统，实时检测垂直度、孔径等数量，确保成孔质量。

3.开发智能压浆控制系统，研究压浆量、压浆压力、压浆流量等关键参数的计量系统和控制系统，实现对分布式压浆关键参数的控制。

4.创建智能化云平台和远端监控系统，对组合式后压浆工作各环节参数实时管控，保证超长桩分布式后压浆施工质量和标准化管理提供技术支撑。

5.研发组合式后压浆装备，研究组合式后压浆对超长桩承载力性状的影响，验证地质参数及压浆效率，实现超长桩分布式后压浆的降造优化。

3

千米长联钢桁梁多点同步顶推施工

建立研发并应用基于数字孪生的桥梁顶推施工智能监测与控制系统，实现“一键顶推、模数驱动、数字孪生、智能预警”的功能目标：

1.搭建虚拟建造场景：建立主体结构、临建结构、周围地理环境等BIM模型，构建数字孪生驾驶舱；

2.通过北斗定位监测顶推位移，结合“数模驱动”技术，动态同步顶推进度，分析施工工效；

3.起顶参数过程监管：平台智能管控26台350t纵向水平千斤顶和52台1600t竖向千斤顶实时顶力与行程，控制顶推同步性，并设置超限预警，预警信息进行动态传输。

4.平台与现场操作动态交互：与施工监控单位联动，平台动态更新千斤顶顶力理论值，数据实时推送给现场OVM操作设备与操作人员；

5.钢梁平面偏位智能监测与纠偏：通过全站仪机器人、物联网传感器监测钢梁偏位，一键出具纠偏指令；

6.结构受力智能监测：实现钢梁与导梁应力、桥墩纵向位移、墩旁托架沉降等顶推全要素状态响应的可测、可视、可控。

4

潮汐环境及生态保护区长大桥梁施工组织

1.针对水上施工平台受深厚软土地质和往返潮的影响，桩基沉降和冲刷量较大，基于物联网手段采用自动化测量机器人、冲刷监测传感器，实现水上施工平台全寿命期内的智能化监测，探索近海环境下长大水上施工平台冲刷与沉降的规律，探索合理的处置措施和处置时机。

2.针对长大线路质量与安全稽查难度较大的问题，开发信息化智能安全管理模块，实现质量与安全风险的全员信息化稽查与管理。

3.针对本标段灵活划分5个网格，配备网格长或网格员进行清单的分级审核、落实整改、销号、通报、积分与实物兑换，实现项目级系统与企业级系统的数据贯通。

4.针对近海崇明岛生态岛环保要求高的特点，从施工节电和环保用电的角度，探索施工工地低碳化的系列解决技术，同时降低用电施工风险。在崇明制梁场、施工各工区推广用电智慧管理和太阳能供电信息化管理，进行各工区、各工序的能耗统计、分析，对高能耗用电单位进行智能管控。

经济社会意义

新建上海至南京至合肥高铁沪宁段高速铁路，起自上海市新建上海宝山站，终至苏皖省界，是沪渝蓉高铁的东段线路、国家“八纵八横”高速铁路网沿江高铁通道的重要组成部分，承担沿江通道主要路网客流、沿海及京沪通道部分直通上海客流的运输。该项目建成后，在上海大都市圈、南京都市圈和合肥都市圈间建起一条快速新通道，对于优化沿长江地区铁路网布局、服务长江经济带协同发展，推动长三角高质量一体化发展等具有重要意义。

▲ 崇启公铁长江大桥效果图

（左边为北主塔）

稿件支持

中铁大桥局集团

责编 / 李天颖

美编 / 赵雯

审校 / 李天颖 裴小吟 廖玲

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