工程概况
鳊鱼洲长江铁路大桥工程位于黄冈市黄梅县,投资额约33.1亿,大桥为主跨672m双塔双索面钢箱-混凝土混合梁交叉索斜拉桥,主跨跨中72m范围内斜拉索交叉布置,为世界首次在时速350km的高铁线路上采用,是目前跨度最大的四线铁路交叉索混合箱梁斜拉桥。项目建成后,促进了“皖江经济带”,“环鄱阳湖经济圈””两大区域经济带的建设,加强了沿江城市群商贸往来,将拉近我国中部湖北、江西、安徽省区市间时空距离,极大方便沿线人民群众出行,对促进区域经济社会发展、助力长江经济带发展战略实施,具有十分重要的意义。
建设单位:武九铁路客运专线湖北有限责任公司
勘察单位:中铁四院勘测设计院集团有限公司
设计单位:中铁大桥勘测设计院集团有限公司、中铁第五勘察设计院集团有限公司
监理单位:铁科院(北京)工程咨询有限公司、铁四院(湖北)工程监理咨询有限公司
总包单位:中铁大桥局集团有限公司
参建单位:中铁大桥局集团第五工程有限公司、中铁大桥局第七工程有限公司、中铁九桥工程有限公司、中铁第十一局集团有限公司、中铁武汉电气化局集团有限公司
科技创新与新技术应用
本工程应用建筑业十项新技术中的8大项29小项、创新技术10项,获得省级工法5项、发明专利10项、实用新型专利24项科技进步奖5项,BIM奖项6项,形成施工质量验收补充标准1项。
1、大跨度高速铁路钢箱混合梁交叉索斜拉桥设计技术。采用钢箱梁混合梁斜拉桥方案,孔跨布置为:2x50+224+672+174+3x50m;首次在跨中部分区域采用交叉索关键技术,有效解决了此类结构跨中区域竖向刚度小、车体竖向加速度超标及轨道长波高低不平顺的技术难题,提高了高速铁路桥梁的行车安全性及舒适性,解决了桥梁跨度大、桥面宽、活载重、列车速度高带来的技术难题。
2、梁端±800mm大位移伸缩装置与钢轨伸缩调节器一体化装备。首次在高速铁路大跨度斜拉桥中研发应用该装备,不仅实现该类结构的国产化,还较国外同类产品减少造价约60%,改变了大位移伸缩装置依赖进口的现状。
3、短钢混接头新技术、无格室后承压板式结构。针对以往铁路箱梁双承压板式格室填充混凝土型的钢混接头,有规模大、构造复杂、施工质量不易保证的问题,创新性地设计了结合段长2米的无格室后承压板式钢混接头构造,经数值仿真分析、静力及疲劳模型试验研究,该型式混合接头不仅保证了梁体刚度及应力匀顺过渡,而且简化了接头构造、方便了施工、降低了造价,推动了高速铁路桥梁钢箱混合梁的工程实践。
4、索塔大节段式钢锚箱与十字形内腔混凝土组合新结构。首次提出并采用了该组合新结构,优化了塔壁受力、取消了塔壁环向预应力、缩短了索塔锚固区高度、节约了钢料,而且钢锚箱壁板兼做内模,方便了斜拉桥索塔锚固区施工、显著缩短了工期,为大跨度铁路斜拉桥索塔锚固区建造提供了一种新的解决方案。十字形内腔设计充分利用塔内空间、提供了升降机直达锚固区通道,方便了维养。
5、“旋挖钻+回转钻”接力成孔新技术。在4号主墩选用了1台SWDM420型旋挖钻机和7台KTY4000型回转钻机,达到了理想的成孔工效,节约了关键线路工期约2个月。旋挖钻+回转钻接力成孔新技术的研发和应用,解决了厚覆盖层、深埋岩溶等复杂条件下快速成孔的技术难题。
6、基于“云-边-端”的混凝土智能温控技术,研发了一体化温控装备,实现了大体积混凝土内部温度梯度的智能精准控制。
7、大跨度钢箱混合梁斜拉桥上部结构快速化施工技术。创新了超大截面高速铁路斜拉桥钢箱梁制造成套技术,解决了大截面、大载荷高速铁路斜拉桥钢箱梁整节段制造的一系列难题,为我国大跨度高速铁路钢箱梁斜拉桥建造提供了关键技术支撑。
8、主梁线形控制新技术。采取按考虑施工、运营初期及后期桥梁承载力和线形统筹确定斜拉索塔端锚杯加长值,塔梁端均设张拉端锚杯,根据实际调整塔梁端锚杯锚固位置的主动控制方法加大调索的调节量,解决静态验收成桥线形调节能力不足的难题。