中新網(wǎng)泉州8月4日電 (李澍彤 張偉 范鵬)8月4日,中國(guó)高鐵首座無(wú)砟軌道跨海斜拉橋——新建福廈高鐵安海灣特大橋完成無(wú)砟軌道施工,中國(guó)鐵建大橋局建設(shè)者成功攻克高鐵跨海斜拉橋無(wú)砟軌道施工難題,取得高鐵無(wú)砟軌道施工重大突破。
安海灣特大橋是新建福廈高鐵全線控制性工程之一,全長(zhǎng)9.46公里,其中跨海區(qū)段長(zhǎng)1.56公里,主橋?yàn)殡p塔雙索面半漂浮體系鋼-混結(jié)合梁斜拉橋,主跨300米,主塔高126.9米,跨越安海灣2000噸級(jí)主航道。在中國(guó)高鐵建設(shè)中首次在跨海斜拉橋中鋪設(shè)無(wú)砟軌道,時(shí)速350公里高鐵列車跨海過(guò)橋不減速,駛過(guò)650米主橋用時(shí)不到7秒。
從“有”到“無(wú)”的難點(diǎn)突破
高鐵軌道分為“有砟”和“無(wú)砟”軌道兩種形式,相比之下,無(wú)砟軌道的平整度更高、穩(wěn)定性更強(qiáng),列車通過(guò)“有砟”軌道時(shí)需要減速,而通過(guò)“無(wú)砟”軌道則“如履平地”。但由于技術(shù)瓶頸限制了無(wú)砟軌道在大跨度橋梁上的應(yīng)用,國(guó)內(nèi)高鐵大跨度橋梁大多采用“有砟”軌道。
該橋跨越安海灣,施工受自然環(huán)境和風(fēng)力等因素影響較大。大橋施工負(fù)責(zé)人邢天明介紹:“鋪設(shè)無(wú)砟軌道時(shí)對(duì)施工工藝、沉降控制等要求極高,安海灣特大橋‘大跨’又‘跨海’,讓無(wú)砟軌道‘上橋’沒(méi)有參考先例,面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。”
為掃清大橋“限速點(diǎn)”,大橋主梁采用有效氣動(dòng)措施以減少風(fēng)致振動(dòng),橋面鋪設(shè)采用CRTSⅠ型雙塊式無(wú)砟軌道。無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工,面對(duì)主橋梁體因溫度和荷載的變化導(dǎo)致梁面高程測(cè)量數(shù)據(jù)變化明顯,“如何測(cè)量控制無(wú)砟軌道定位”成為最大的技術(shù)難題。大橋總工白昌杰介紹,在主橋區(qū)段安裝多種傳感器,對(duì)不同溫度、不同時(shí)段下的橋梁變形數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,經(jīng)過(guò)多次分析驗(yàn)證,最終采用“相對(duì)高程”測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)砟軌道精調(diào)施工,一舉攻克跨海斜拉橋無(wú)砟軌道測(cè)量難題。
圖為新建福廈高鐵安海灣特大橋。 中國(guó)鐵建大橋局供圖水袋預(yù)壓進(jìn)行“彩排”
建設(shè)者采用水袋進(jìn)行預(yù)壓“彩排”,確保無(wú)砟軌道鋪設(shè)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。鋪設(shè)施工前,使用260個(gè)共計(jì)5200多噸的水袋,與無(wú)砟軌道同等重量,“代替”無(wú)砟軌道上橋。經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的監(jiān)控觀測(cè),全過(guò)程模擬采集分析橋梁實(shí)際變形數(shù)據(jù),有理有據(jù),根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)理論模型進(jìn)行了修正,實(shí)現(xiàn)無(wú)砟軌道順利上橋。
安海灣特大橋主橋區(qū)段與引橋區(qū)段之間,設(shè)計(jì)有550毫米寬的橋梁伸縮縫隙,建設(shè)者采用國(guó)產(chǎn)鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器及梁端伸縮裝置,“填補(bǔ)”縫隙。該裝置總長(zhǎng)21.9米,正負(fù)600毫米調(diào)節(jié)量,在高鐵無(wú)砟軌道上首次得到應(yīng)用,主橋與引橋的軌道實(shí)現(xiàn)“無(wú)縫銜接”。
圖為新建福廈高鐵安海灣特大橋。 中國(guó)鐵建大橋局供圖國(guó)產(chǎn)神器“抗風(fēng)保穩(wěn)”
該橋地處東南沿海地區(qū),季風(fēng)及臺(tái)風(fēng)天氣對(duì)大橋行車安全有較大影響。建設(shè)者采用國(guó)產(chǎn)阻尼器“抗風(fēng)保穩(wěn)”,保證大橋穩(wěn)當(dāng)列車平穩(wěn)。在大橋主橋每一根斜拉索上都設(shè)置一個(gè)外置阻尼器以及2個(gè)內(nèi)置阻尼器,當(dāng)斜拉索遇到大風(fēng)產(chǎn)生高頻振動(dòng)時(shí),阻尼器可以抵消振動(dòng),保證斜拉索穩(wěn)定。同時(shí)在主橋鋼梁下部也安裝阻尼器,以抵抗地震引起的快速大位移。
大橋科技創(chuàng)新成果顯著,已取得專利11項(xiàng),形成工法5項(xiàng),取得軟件著作權(quán)1項(xiàng),科研立項(xiàng)3項(xiàng),獲得五小成果10多項(xiàng)。無(wú)砟軌道施工后,擬申報(bào)跨海斜拉橋無(wú)砟軌道施工工法1項(xiàng),擬申報(bào)跨海斜拉橋快速施工方法及測(cè)量工裝專利2項(xiàng)。
福廈高鐵是國(guó)內(nèi)首條跨海高鐵,設(shè)計(jì)時(shí)速350公里,全長(zhǎng)277.42公里。通車后,福州至廈門行程縮至1小時(shí)內(nèi),為打造福建沿海“一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”提供強(qiáng)勁動(dòng)力。(完)