5月31日 , 新建川南城际铁路宜宾临港长江大桥顺利合龙 , 这也是世界上首次在桥梁设计中将多线公路与高铁放在同层 , 速度、跨度和宽度均为世界之最 。
宜宾临港长江大桥全长1742.1米 , 桥面宽63.9米 , 主跨522米 。 大桥中间为蓉昆、渝昆4线时速300公里高铁 , 两侧为双向6车道城市快速路 , 最外侧为非机动车道、人行道 。
这座最快、最宽的公路高铁平层桥是如何诞生的?
最初设计方案是传统的双层钢桁梁方案 , 四线铁路在下层 , 六车道公路在上层 。 中铁二院川南城际铁路宜宾临港大桥设计负责人王亮说 。
然而 , 由于宜宾临港桥位于特殊地形 , 大桥前后的临港站和宜宾站限制了高铁桥面标高 , 采用传统设计方案工程造价及后期维护成本极高 。
公铁平层设计 , 已有的先例是速度较慢的普速铁路和公路 , 且线路少 , 设计六车道公路和四线高铁同层桥 , 前所未有 。 王亮说 。
设计团队对近年来长江上游地区科技发展成果进行了充分调研 , 包括大型梁段加工制造、运输吊装、焊接技术水平、结构变形控制技术等 , 交出了公路高铁多线平层合建的设计方案 。
新方案减少了公路引桥长度 , 将公路爬坡高度降低15米 , 不仅节约工程投资 , 而且最大程度实现了碳减排 , 推动筑牢长江上游生态屏障 。 同时大大降低桥梁维护的成本和难度 , 相较于双层桥梁 , 油漆涂装面积减小一半 , 且公路和铁路检修互不干扰 。 王亮说 。
公铁平层布置后 , 横向宽度较大 , 主梁的变形值难以满足铁路运行 。 对这个问题 , 设计团队一改将斜拉索布置在主梁两侧的传统方法 , 创新提出将一根拉索分成两根拉索 , 布置在公路和高铁之间 , 且单根斜拉索重量控制在26吨 , 既利用了公铁之间的物理隔离空间 , 又解决了主梁横向变形问题 , 保证了铁路的安全运营 , 还方便了斜拉索制造、运输、安装 。
四线高铁和六车道高速公路 , 大桥承载的荷载巨大 。 若采用传统的固定+活动约束体系 , 结构在地震作用下将产生较大内力 , 而若采用半漂浮体系 , 在列车走行、制动等工况下 , 大桥又会产生较大的纵向位移 。 王亮说 , 新设计方案采用了可剪断半固定的结构体系 , 让不同构件在不同时期发挥作用 , 在运营期为固定支座发挥纵向约束作用 , 当发生较大地震时 , 固定支座剪断 , 阻尼器发挥作用 , 大幅减少地震力对桥塔的影响 。
【公路|世界首次!这座桥将多线公路和高铁放在同层】公路、高铁、非机动道、人行道同层 , 如何解决眩光、抛物、噪音、气动冲击等方面带来的严重干扰?设计团队首次提出了一种防眩、降噪、减轻气动冲击的公铁并行段综合防护措施 , 并开展相关理论研究、建模计算和模拟试验 , 研究出一种公铁并行段综合防护屏障 , 该技术属全国首例 , 成功授权公铁并行段防护装置的施工方法等多项发明专利 。 王亮说 。
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