【資料圖】
橋上列車疾馳而過,橋下船只來往穿梭,這就是位于長江之上的 五峰山長江大橋 ,它也是全球首座高速鐵路懸索橋,一經(jīng)建成,就拿下了中國建筑界的“ 奧斯卡 ”,還獲得了 7項(xiàng)世界第一 , 那這座大橋到底有多牛,橋上通高鐵,安全能保證嗎?
五峰山長江大橋
武漢長江大橋、錢塘江大橋 以及 平潭海峽公鐵大橋 ,都是我國有名的公鐵兩用大橋,但是高速鐵路和公路兩用大橋想必大家都沒見過吧。它就是位于江蘇鎮(zhèn)江的 五峰山長江大橋 , 全長6408米、主橋長1428米 ,是一座雙層懸索橋,上層為 雙向八車道高速 , 時(shí)速100千米 ,下層則是 雙向四線高速鐵路 , 設(shè)計(jì)時(shí)速為250千米 。
那我們要知道了,雖然高鐵基本上都是在橋上行駛,但因?yàn)槠湫旭偹俣冗^快,橋體會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),所以通常是由許多橋墩進(jìn)行強(qiáng)有力的支撐。而五峰山長江大橋的主梁總載荷達(dá)到了 17萬噸 ,相當(dāng)于三艘滿載的遼寧艦重量, 那這個(gè)懸索橋跨度這么大且在中間無橋墩支撐的情況下,是如何在承受住高荷載的同時(shí)保障高鐵安全運(yùn)行的呢?
如何解決大橋高荷載問題
首先我們來說說如何解決高荷載問題。在五峰山的北部橋墩處,有一個(gè)世界上最大的 陸地深沉井 ,它是 依靠自身重量下沉到地面以下,然后成為橋梁墩臺(tái)等結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ),從而承受較大的垂直荷載和水平荷載 。
然而五峰山周圍的地基比較松軟,在下沉施工時(shí)遇到了難題,更何況國際上也沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒,于是在施工和設(shè)計(jì)人員的反復(fù)研究和嘗試中,通過 實(shí)景建模指導(dǎo)技術(shù) 以及 空氣幕技術(shù) 的應(yīng)用,在減少下沉阻力的同時(shí)還調(diào)節(jié)了偏位,最終將誤差控制在了 10厘米 以內(nèi)。
這個(gè) 長100.7米、寬72.1米、高56米 的沉井才成功到位,總重量更是達(dá)到了 133萬噸 ,相當(dāng)于13艘滿載的世界最大航母重量之和。再加上 1.3米直徑 的主纜加持,一根主纜是由44704根直徑5.5毫米、長約2000米的高強(qiáng)度鋼絲組成,也是世界范圍內(nèi)最大直徑的主纜,單根主纜的拉力更是達(dá)到了 9萬噸 ,大大保證了大橋的穩(wěn)固性。
如何保障高鐵安全運(yùn)行
接著再來看看是如何保障高鐵安全運(yùn)行的,懸索橋本身比較柔軟,所以需要為其增添一些“硬氣”。
首先就是 采用桁梁和懸索的組合結(jié)構(gòu) ,將本身柔軟單薄的橋面板改成堅(jiān)固的桁梁,增加了橋的剛度;并且為了盡可能地減少高鐵高速運(yùn)行造成的振動(dòng),在主塔施工時(shí), 下橫梁與塔柱是同步澆筑的 ,就是為了保證主塔和下橫梁結(jié)構(gòu)的整體性,為下橫梁需要承受較大載荷提供了保證,從而使高鐵安全運(yùn)行。
五峰山長江大橋的成功建成,不僅將連云港到上海的11小時(shí)行車時(shí)間,縮短到了 3個(gè)小時(shí) ,還讓中國率先在國際上建立起了高速鐵路懸索橋的設(shè)計(jì)方法、計(jì)算理論和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也為我國川藏鐵路大渡河特大橋的建設(shè)提供了依據(jù)。
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