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从无到有的突破:中国建成“世界第一陆地沉井”
11月10日11时,中铁城际小编收到最新消息,经过近两年昼夜奋战,连(云港)镇(江)铁路五峰山长江特大桥建设取得重大突破,世界上最大陆地深沉井——连(云港)镇(江)铁路五峰山长江特大桥北锚锭超大沉井实现成功下沉到位。这标志着五峰山长江特大桥关键控制性节点按期顺利完成,成为中国跨江公铁特大桥建设史上又一重要里程碑。
名副其实的“世界第一井”
五峰山长江特大桥位于泰州长江大桥和润扬长江大桥之间,其北岸位于镇江市丹徒区高桥镇,南岸位于镇江新区五峰山脚下,是连镇铁路和京沪高速公路南延的关键控制性工程。大桥全长6409米,其中主跨为1092米,采用单跨悬吊钢桁梁悬索结构,上层为8车道高速公路,设计速度每小时100公里;下层为4线高速铁路,设计速度每小时250公里。
这座特大桥是中国第一座公铁两用悬索桥、世界首座高速铁路悬索桥,航道不设桥墩,一跨过江,按照一线铁路载荷相当于6车道高速公路推算,新建的特大桥相当于32车道的高速公路桥,要挑起这一重担,要求沉井有足够大的体量,才能保证整个大桥的稳定和行车安全。
因此,北锚锭沉井体量巨大,下沉施工是连镇铁路建设的重大难点之一。从现场看,五峰山长江特大桥北锚碇沉井长100.7米、宽72.1米、高56米,面积比足球场还大,建成后的北锚碇重量达133万吨,相当于186座法国巴黎埃菲尔铁塔重量,相当于13艘世界上最大航空母舰满载排水量之和,不论从体积还是重量都是名副其实的“世界第一井”。
“按照施工组织安排,五峰山长江特大桥北锚碇沉井分10次浇筑混凝土,分三阶段下沉到位。”据南京铁路枢纽指挥部技术人员介绍,由于尺寸巨大,在下沉过程中沉井结构的刚度就会变得很小,如同一块“海绵床垫”,下沉施工的难度和风险巨大。
从无到有的突破
建设五峰山这座世界级首座大跨度重载高速铁路两用悬索桥,国际上没有现成经验可供借鉴,而超大沉井下沉施工也无先例,建设者利用最新科技成果,结合以往经验,边科研边实践,攻克多项施工难题。
为建设经得起社会检验、历史检验的精品工程,上海铁路局会同设计、施工、监理等单位,加强施工组织,推进标准化管理,强化现场控制,对施工进行动态检查监控,及时沟通信息,协调解决问题,不断创新工艺工法,优化施工方案,加快推进优质工程建设,确保施工质量和安全。
针对地质条件复杂、首次下沉沉井结构刚度弱的特点,广大建设者在总结已有经验的基础上,经过反复的研究和尝试,采取“十字槽开挖下沉法”,通过对刃脚开槽宽度的控制,控制下沉速度;联合多家智囊团队研发了五峰山长江大桥北锚碇信息化施工监测平台,将实景建模和监控数据相融合指导后续施工,探索出数字化下沉技术;大桥沉井采用空气幕技术,减少下沉阻力,调节下沉的偏位,确保了五峰山大桥沉井下沉平面误差控制在10厘米以内,远小于允许误差值50厘米。沉井下沉首次应用三维声呐探测立体成像技术,这是三维声呐立体成像在沉井下沉中首次成功应用。多种创新技术方案和工艺工法的有效实施,实现了庞然大物安全平稳下沉56米至设计标高,精准到位,成功解决了超大型沉井施工的世界级难题,为我国特大桥梁沉井施工积累了经验。
高铁建设离不开新技术、新材料、新结构的支撑,大跨径桥梁是满足上走高铁、公路,下通巨轮的条件,而沉井则是大跨径桥梁最理想的基础。五峰山长江特大桥超大沉井成功下沉到位,打造了中国桥梁“航母”建设升级版,为中国高铁走向世界将起到有力的支撑。
连镇铁路是国家快速铁路网的重要组成部分和长三角城市群区域快速铁路的骨干线路,是江苏省连接苏北、苏中、苏南地区的南北纵向主通道,具有京沪高铁辅助通道的重要功能,在国家铁路网和江苏省综合运输体系中具有重要地位。这条铁路全长304.5公里,设计时速250公里,主要承担区域内南北方向客运任务。该铁路2015年9月全线正式开工建设,预计2020年8月全线建成,通车后将大大缩短江苏城市群间的时空距离。
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