世界最大跨度无推力组合拱桥合龙

记者从长江沿岸铁路集团四川有限公司获悉，11月10日，在12台600吨连续千斤顶3小时作业后，成渝中线高铁控制性工程沱江特大桥主梁顺利合龙，实现全桥合龙，为成渝中线高铁建设顺利推进打下坚实基础。

沱江特大桥位于四川省简阳市石钟镇，全长1252米，主桥上部结构为主跨320米中承式钢管混凝土拱桥，边跨72米钢箱-混凝土混合箱拱。地质资料显示，沱江桥重庆岸为陡坡地形，若桥位采用斜拉桥方案，则会引起挖方设梁或抬高线路纵坡，不利于生态环境保护；沱江两岸基岩以泥岩和砂岩为主，地基无法承受巨大水平推力，常规推力拱桥很难适用，为设计带来了全新挑战。

中铁二院组织专家团队反复调研论证，创新设计了飞燕式双排支座无推力拱桥结构体系，在该结构体系下深化研究后又创新设计了“钢箱-混凝土混合边拱+钢管混凝土主拱+双边箱钢梁兼做系杆”组合结构拱桥，是世界最大跨度无推力组合拱桥。“这一全新设计让大桥如同‘巨弓’横跨沱江，形成‘无推力’自平衡稳定结构，在均衡安全性、经济性和施工可行性上实现了‘最优解’，为世界桥梁建设提供新范本。”中铁二院工程师彭福兵介绍。

“无推力”组合结构，通过内部结构（即钢主梁）将拱脚产生的巨大水平推力相互抵消，不对桥墩或地基产生水平推力，解决了地基无法承受巨大水平推力的难题。

面对这一创新设计，建设团队面临主拱提升合龙、主梁水平张拉合龙难度大等挑战，无范本可借鉴。在长江沿岸铁路集团四川公司组织下，施工、设计、监理团队把挑战分解成科研课题，逐项攻破系列施工难点，形成多项创新成果。申请专利10项，目前已授权3项专利；发表论文6篇，均被核心期刊收录，为桥梁建设提供了可复制推广的技术路径。

主拱提升合龙是全桥建设难度最大、风险最大的难题，主拱重2200吨、长174米、提升21.7米，提升过程中拱肋4吊点高差不能超过20毫米，堪比“空中绣花”。建设团队引入自动化监控、数字化管理平台，应用虚拟拼装技术，反复模拟演练，实时采集受力与位移数据，精准提升速度与姿态，确保合龙精度达标。

施工监测信息化系统展示图

“在施工现场，主拱提升达焊接点时，最高处距江面达103米，8名电焊工同时施焊，在数字化管理平台监控下精准焊接32个环口，合龙精准度与模拟结果高度一致。”长江沿岸铁路集团四川有限公司成渝中线指挥部指挥长王学生感叹道。

实现沱江特大桥无推力结构状态的关键是主梁张拉合龙后主梁与边拱形成整体，上部结构保持内力自平衡。主梁采用5000吨级水平张拉措施强迫合龙，通过6次主动张拉完成桥梁结构受力体系转换，使无推力组合拱桥设计从理论、图纸变成了现实。该类型桥梁结构属世界首创。

为达到极高精度要求，施工团队研发了施工监测信息化系统，整合BIM数字孪生技术、智能张拉系统和高精度监测仪器，把拱座位移、主拱姿态、张拉顶力、张拉行程等关键数据都纳入监测范围，通过传感器实时反馈数据，动态调整施工参数，实现了张拉过程的信息化、智能化管控，最终合龙口精准对接，误差控制在毫米级。中铁大桥局成渝中线项目总工马天亮介绍：“此次张拉是最后一次张拉，12台600吨连续千斤顶，用力约5400吨，过程历时近3小时，张拉合龙精度达标，顺利完成了大桥主梁合龙。”

据了解，成渝中线高铁项目由蜀道投资集团有限责任公司参与投资建设，项目建成开通后将与西安至成都、郑州至重庆等已运营高铁，以及西宁至成都、成都至达州至万州等在建高铁连通，不仅能让成渝地区路网结构更完善，还能进一步压缩成渝两地旅行时间，极大便利沿线群众出行，对助力成渝地区双城经济圈建设、形成西部大开发新格局具有十分重要的意义。（工人日报客户端记者 李娜 通讯员 胡京城）

来源：工人日报客户端