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11月30日,由中鐵大橋院與中國鐵設(shè)聯(lián)合體勘察設(shè)計(jì)的南通至寧波高速鐵路杭州灣跨海大橋正式開工。南通至寧波高速鐵路是“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)沿海通道的重要組成部分,是長江三角洲城市群的重要城際通道與紐帶,它與多條東西向高速鐵路實(shí)現(xiàn)連通,建成后將大幅拉近長三角核心區(qū)主要城市間的時(shí)空距離,對于優(yōu)化長三角高鐵路網(wǎng)布局乃至完善全國交通網(wǎng)絡(luò),推進(jìn)長三角區(qū)域高質(zhì)量一體化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)區(qū)域資源優(yōu)勢互補(bǔ)和全面協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
中鐵大橋勘測設(shè)計(jì)院總工程師肖海珠介紹:“杭州灣跨海大橋是南通至寧波高速鐵路的控制性工程,大橋全長29.158公里,是全世界最長、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高的跨海高速鐵路橋,是世界第一座強(qiáng)潮海灣、超低阻水率、全埋床式群樁基礎(chǔ)的高速鐵路跨海大橋,橋梁建設(shè)具有里程碑意義。”
杭州灣跨海大橋北起嘉興,南接寧波,從北至南分別以主跨450米斜拉橋、主跨2×448米斜拉橋、主跨364米斜拉橋跨越三個(gè)主航道。杭州灣屬于世界三大強(qiáng)潮海灣之一,“海域?qū)挕L(fēng)大、浪高、潮差大、流速大”,加上水深條件不夠理想、地質(zhì)較差、存在淺層氣影響等惡劣的外部建設(shè)條件,給本就難度很大的高速鐵路跨海橋梁設(shè)計(jì)帶來了更多的挑戰(zhàn)。
“迎接挑戰(zhàn),完成設(shè)計(jì)是我們工程師的使命,建設(shè)高效、節(jié)能、綠色、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的橋是我們的追求。” 杭州灣跨海大橋項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中鐵大橋勘測設(shè)計(jì)院第二設(shè)計(jì)院所長別業(yè)山表示。
面對多個(gè)“之最”的要求,肖海珠帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)反復(fù)研討論證,求索“最佳方案”。
為滿足海域通航需求,橋梁主跨要做到將近450米,而要通過時(shí)速350公里高鐵,則需要橋梁剛度大,變形小,才能保證列車高速通行時(shí)舒適、安全、平穩(wěn)。面對難題,項(xiàng)目組對結(jié)構(gòu)體系開展了大量計(jì)算及研究工作,設(shè)計(jì)的主跨2×448米三塔斜拉橋?qū)⑹鞘澜缟峡缍茸畲蟮母咚勹F路無砟軌道橋。采取了中塔縱向固定、邊塔縱向彈性約束等一系列創(chuàng)新設(shè)計(jì),以減小主梁位移、變形,增加橋梁剛度、提升列車行駛舒適性。
肖海珠始終認(rèn)為,科技創(chuàng)新或者打造“世界之最”從來都不是刻意而為,一定是為了“解決問題”或“滿足需要”。
在風(fēng)大、浪高的環(huán)境下修建將近30公里橋,同時(shí)要減小對錢塘江涌潮的影響,保護(hù)錢塘江涌潮這一天下聞名的奇觀,這對海中引橋跨度及橋墩尺寸提出了很高要求,對于高速鐵路橋梁而言又是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。項(xiàng)目組開展專題研究,比選了80米、96米、112米跨混凝土簡支梁、結(jié)合梁以及簡支鋼桁梁等多種方案,最終創(chuàng)新提出了溫度跨約1.8公里的大跨長聯(lián)混凝土連續(xù)梁方案,是世界上聯(lián)長最長的高速鐵路混凝土連續(xù)梁。該方案可以減小橋梁尺寸,減輕橋梁自重,從而達(dá)到減小基礎(chǔ)規(guī)模的目的,節(jié)省投資效果顯著。同時(shí)采用多墩固定、設(shè)置減隔震措施,減小了梁端位移,使大跨長聯(lián)連續(xù)梁結(jié)構(gòu)受力更加合理,經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)。混凝土箱梁采用裝配化設(shè)計(jì)、施工的理念,先簡支后連續(xù),預(yù)制、架設(shè)施工工藝,提高整體施工效率。
為盡量保護(hù)環(huán)境,對跨海大橋尤其是淺灘區(qū)引橋段,優(yōu)化橋梁設(shè)計(jì)、加大橋跨,最大限度減少對灘涂濕地的占用和破壞;合理進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì),將對經(jīng)濟(jì)魚類及濕地鳥類的影響降到最低;開展了防止鳥撞橋梁等專項(xiàng)論證,對橋梁體量、結(jié)構(gòu)形式、防護(hù)色和燈光控制等進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化。