全球百事通!中國建世界首座高鐵懸索橋

發(fā)布時間:2023-05-29 02:00:06  |  來源:科學(xué)慫  


【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 , 時速100千米 ,下層則是 雙向四線高速鐵路 , 設(shè)計時速為250千米 。

那我們要知道了,雖然高鐵基本上都是在橋上行駛,但因為其行駛速度過快,橋體會產(chǎn)生振動,所以通常是由許多橋墩進行強有力的支撐。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保障高鐵安全運行的呢?

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,在下沉施工時遇到了難題,更何況國際上也沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可供借鑒,于是在施工和設(shè)計人員的反復(fù)研究和嘗試中,通過 實景建模指導(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 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行

接著再來看看是如何保障高鐵安全運行的,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行造成的振動,在主塔施工時, 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小時行車時間,縮短到了 3個小時 ,還讓中國率先在國際上建立起了高速鐵路懸索橋的設(shè)計方法、計算理論和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時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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