公共基礎(chǔ)知識(shí)：國(guó)內(nèi)首條時(shí)速350公里跨海高鐵
國(guó)內(nèi)首條時(shí)速350公里跨海高鐵
近日，國(guó)內(nèi)首條時(shí)速350公里跨海高鐵——福州至廈門(mén)高速鐵路建設(shè)工地傳來(lái)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(zhǎng)14.7公里，海域施工長(zhǎng)度10.8公里，是國(guó)內(nèi)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(jù)承建方中鐵十一局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，施工中，項(xiàng)目部成立了關(guān)鍵施工技術(shù)科研小組，解決了潮汐區(qū)圍堰施工、主塔索鞍定位等難題，創(chuàng)下多項(xiàng)“中國(guó)造”之最，形成了30余項(xiàng)科研成果，確保了工程質(zhì)量。
1、行車(chē)速度最高的
國(guó)內(nèi)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(qū)和臺(tái)灣海峽西岸，北起福州市，途徑莆田、泉州、廈門(mén)，南至漳州，正線全長(zhǎng)277公里，設(shè)計(jì)時(shí)速度350公里，先后跨越湄洲灣、泉州灣、安海灣3個(gè)海灣，是我國(guó)第一條真正意義上的海洋環(huán)境下運(yùn)行的高速鐵路工程、國(guó)內(nèi)外行車(chē)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(nèi)，是福廈鐵路中最長(zhǎng)的海域施工區(qū)段，也是全線重點(diǎn)控制性工程。其中主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)矮塔斜拉橋，主跨180米，跨越湄洲灣規(guī)劃3000噸級(jí)航道，設(shè)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(guó)內(nèi)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(xù)梁橋和斜拉橋之間的一種新的橋梁結(jié)構(gòu)形式，由于其兼有斜拉橋和連續(xù)梁橋的特點(diǎn)，剛?cè)嵯酀?jì)的特性，符合結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，因此具有經(jīng)濟(jì)、造型美觀、剛度大等優(yōu)點(diǎn)，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，所以越?lái)越多的小跨度橋均優(yōu)先采用矮塔斜拉橋這種結(jié)構(gòu)形式。
項(xiàng)目部針對(duì)本項(xiàng)目存在的施工技術(shù)難題，以課題“湄洲灣跨海大橋關(guān)鍵施工技術(shù)”為依托，進(jìn)行海上超長(zhǎng)棧橋、潮汐區(qū)圍堰、大直徑深水樁基等施工技術(shù)研究，加大“小改小革”的研發(fā)，推廣使用新工裝、新工藝，解決施工難題的同時(shí)提升施工工效。
2、40.6米的“巨無(wú)霸”
系高鐵施工中世界首次應(yīng)用
長(zhǎng)40.6米、寬12.6米的移動(dòng)模架現(xiàn)澆梁，混凝土澆筑方量為438.2方，梁體自重達(dá)1000噸，比傳統(tǒng)的32米箱梁重100噸，是名副其實(shí)的“巨無(wú)霸”！
據(jù)項(xiàng)目部總工程師李維介紹，湄洲灣跨海大橋全橋除連續(xù)梁外全部采用40.6米箱梁設(shè)計(jì)，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(dòng)模架現(xiàn)澆梁首次在高鐵施工中應(yīng)用，此項(xiàng)成套技術(shù)在世界尚無(wú)先例，因此備受關(guān)注。
“相較于傳統(tǒng)32米箱梁設(shè)計(jì)，采用了40.6米箱梁設(shè)計(jì)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(duì)橋墩的沖擊力，提高了跨海大橋的安全性。”他說(shuō)，但由于澆筑的高標(biāo)號(hào)混凝土，塌落度小，澆筑難度高，本次施工更需要連續(xù)澆筑一次成型，對(duì)施工設(shè)備的安全性及可靠性提出了極高的要求。
為此，項(xiàng)目部采用的架梁設(shè)備為上行式移動(dòng)模架，較傳統(tǒng)的下行式移動(dòng)模架，機(jī)械化程度更高，即可實(shí)現(xiàn)箱梁內(nèi)、外模板的整體滑移、精準(zhǔn)定位，也可實(shí)現(xiàn)連續(xù)循環(huán)作業(yè)，滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行穩(wěn)定性、施工方便性等各方面的要求。
同時(shí)，單孔施工周期快、節(jié)省勞動(dòng)力、勞動(dòng)強(qiáng)度低，不受橋下場(chǎng)地限制，大大減少了對(duì)土地的占用以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，確保把福廈高鐵建設(shè)為智能精品、綠色示范工程。
3、多項(xiàng)創(chuàng)新改進(jìn)
確?？绾４髽蛘痉€(wěn)海中
湄洲灣跨海大橋所處地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，海巖覆蓋層較薄，且天然溝壑較多，樁基礎(chǔ)必須沖破巖層直達(dá)穩(wěn)定層，施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)卡住鉆頭及垂直度發(fā)生偏離等問(wèn)題，給樁基施工帶來(lái)許多新的問(wèn)題，使施工難度加大。
“特別是索鞍作為斜拉橋施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，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(fēng)大浪急，導(dǎo)致斜拉橋主塔索鞍定位困難，成為斜拉橋施工中的一個(gè)難題。”據(jù)李維介紹，為確保主跨通航要求，主墩承臺(tái)均埋入河床面以下，給圍堰施工作業(yè)增加了難度。
同時(shí)，項(xiàng)目部克服大雨、臺(tái)風(fēng)等海上惡劣天氣影響，采取預(yù)埋勁性骨架、增加控制點(diǎn)位等手段實(shí)現(xiàn)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(guó)“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)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(kāi)工建設(shè)。該條鐵路作為京福廈高速鐵路客運(yùn)通道的一部分，也是長(zhǎng)三角經(jīng)海峽西岸至珠三角高標(biāo)準(zhǔn)客運(yùn)聯(lián)系通道。全線建成后，福州至廈門(mén)行程將縮至1小時(shí)以內(nèi)，并實(shí)現(xiàn)泉州、廈門(mén)、莆田、漳州等6個(gè)設(shè)區(qū)市“高鐵進(jìn)京”，助推福建沿海城市群建設(shè)。
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
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