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    公共基礎知識:國內首條時速350公里跨海高鐵

    公共基礎知識:國內首條時速350公里跨海高鐵

        國內首條時速350公里跨海高鐵
        近日,國內首條時速350公里跨海高鐵——福州至廈門高速鐵路建設工地傳來喜訊,全線控制性工程湄洲灣跨海大橋主塔成功封頂。該橋全長14.7公里,海域施工長度10.8公里,是國內首座跨海高鐵矮塔斜拉橋。
        湄洲灣跨海大橋斜拉橋主塔封頂。金偉攝
        據承建方中鐵十一局相關負責人介紹,施工中,項目部成立了關鍵施工技術科研小組,解決了潮汐區圍堰施工、主塔索鞍定位等難題,創下多項“中國造”之最,形成了30余項科研成果,確保了工程質量。
        1、行車速度最高的
        國內首座跨海高鐵矮塔斜拉橋
        新建福廈高鐵位于福建沿海地區和臺灣海峽西岸,北起福州市,途徑莆田、泉州、廈門,南至漳州,正線全長277公里,設計時速度350公里,先后跨越湄洲灣、泉州灣、安海灣3個海灣,是我國第一條真正意義上的海洋環境下運行的高速鐵路工程、國內外行車速度最高的沿海/跨海鐵路。
        湄洲灣跨海大橋位于福建莆田市和泉州市境內,是福廈鐵路中最長的海域施工區段,也是全線重點控制性工程。其中主橋為預應力混凝土連續剛構矮塔斜拉橋,主跨180米,跨越湄洲灣規劃3000噸級航道,設南北兩座雙柱式主塔。橋面以上塔高30米,共有28根斜拉索,為國內首座跨海高鐵矮塔斜拉橋。
        矮塔斜拉橋又稱為“部分斜拉橋”,它是介于連續梁橋和斜拉橋之間的一種新的橋梁結構形式,由于其兼有斜拉橋和連續梁橋的特點,剛柔相濟的特性,符合結構受力特點,因此具有經濟、造型美觀、剛度大等優點,具有很大的發展潛力,所以越來越多的小跨度橋均優先采用矮塔斜拉橋這種結構形式。
        項目部針對本項目存在的施工技術難題,以課題“湄洲灣跨海大橋關鍵施工技術”為依托,進行海上超長棧橋、潮汐區圍堰、大直徑深水樁基等施工技術研究,加大“小改小革”的研發,推廣使用新工裝、新工藝,解決施工難題的同時提升施工工效。
        2、40.6米的“巨無霸”
        系高鐵施工中世界首次應用
        長40.6米、寬12.6米的移動模架現澆梁,混凝土澆筑方量為438.2方,梁體自重達1000噸,比傳統的32米箱梁重100噸,是名副其實的“巨無霸”!
        據項目部總工程師李維介紹,湄洲灣跨海大橋全橋除連續梁外全部采用40.6米箱梁設計,為福廈鐵路全線唯一一座40.6米箱梁橋,這也是40.6米大跨度移動模架現澆梁首次在高鐵施工中應用,此項成套技術在世界尚無先例,因此備受關注。
        “相較于傳統32米箱梁設計,采用了40.6米箱梁設計占地面積減少20%,投資降低3%~5%,既增加了通航能力,又減輕了潮水對橋墩的沖擊力,提高了跨海大橋的安全性。”他說,但由于澆筑的高標號混凝土,塌落度小,澆筑難度高,本次施工更需要連續澆筑一次成型,對施工設備的安全性及可靠性提出了極高的要求。
        為此,項目部采用的架梁設備為上行式移動模架,較傳統的下行式移動模架,機械化程度更高,即可實現箱梁內、外模板的整體滑移、精準定位,也可實現連續循環作業,滿足技術、經濟、結構和運行穩定性、施工方便性等各方面的要求。
        同時,單孔施工周期快、節省勞動力、勞動強度低,不受橋下場地限制,大大減少了對土地的占用以及對生態環境的破壞,確保把福廈高鐵建設為智能精品、綠色示范工程。
        3、多項創新改進
        確保跨海大橋站穩海中
        湄洲灣跨海大橋所處地質環境復雜,海巖覆蓋層較薄,且天然溝壑較多,樁基礎必須沖破巖層直達穩定層,施工過程中經常出現卡住鉆頭及垂直度發生偏離等問題,給樁基施工帶來許多新的問題,使施工難度加大。
        “特別是索鞍作為斜拉橋施工中的關鍵環節,施工精度高,控制難度大。而湄洲灣跨海大橋位于曲線段上,加上海域風大浪急,導致斜拉橋主塔索鞍定位困難,成為斜拉橋施工中的一個難題。”據李維介紹,為確保主跨通航要求,主墩承臺均埋入河床面以下,給圍堰施工作業增加了難度。
        同時,項目部克服大雨、臺風等海上惡劣天氣影響,采取預埋勁性骨架、增加控制點位等手段實現索鞍精確定位,形成一套索鞍定位快捷高效的施工工法,有效地解決了索鞍定位控制難題。
        作為我國“八縱八橫”高速鐵路網中沿海通道的重要組成部分,新建福廈高鐵于2017年9月30日開工建設。該條鐵路作為京福廈高速鐵路客運通道的一部分,也是長三角經海峽西岸至珠三角高標準客運聯系通道。全線建成后,福州至廈門行程將縮至1小時以內,并實現泉州、廈門、莆田、漳州等6個設區市“高鐵進京”,助推福建沿海城市群建設。
        來源:科技日報

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