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近日,由鐵四院設計的世界首座帶拱轉體連續梁橋——巢馬城際鐵路跨合蕪高速公路特大橋成功轉體。
由鐵四院設計的巢馬城際鐵路是國家“八縱八橫”高鐵網沿江通道的重要組成部分,北接合杭高鐵,東聯寧安高鐵,是馬鞍山與安徽省會合肥的直接聯通線。
然而,跨越合蕪高速公路馬鞍山西樞紐的艱巨任務,如同一塊巨石橫亙在前。這里,車流如織,高峰期雙向車流量高達6000輛/小時,安全風險如影隨形。同時,受預留規劃線路影響,鐵路軌面至下方高速公路路面高差僅11米,為工程設計提出了更高要求和挑戰。
面對困境,設計團隊經過無數次的方案比選與研討,創新性地提出了連續梁拱轉體的設計方案。
連續梁拱組合結構橋梁,對常規連續梁的中跨部分進行了升級改造,巧妙引入了拱肋與吊桿等加勁措施,不僅極大地拓展了橋梁的跨度,更顯著降低了梁部的厚度,讓整座橋梁顯得更加輕盈靈動,宛若一條巨龍般潛臥于川流不息的高速公路樞紐之上。
在這場技術盛宴中,連續梁帶拱轉體大放異彩。這是全球首次采用“雙懸臂連續梁橋面搭設臨時支架,拼裝鋼管拱肋后帶拱轉體施工”的壯舉。
除合龍段鋼管拱肋在主梁合龍后拼裝,其余鋼管拱肋均在轉體前拼裝。這一設計與施工技術均為全球首創,彰顯了我國橋梁設計建設的卓越實力與創新精神。
然而,尚未形成完整受力體系的鋼管拱肋,為轉體帶來了邊、中跨重量平衡及拱肋臨時穩定的技術難題。
面對這一難題,設計團隊經反復研究討論,最終決定在轉體結構邊跨增設800余噸的橋面配重,以平衡中跨重量。同時,在中跨鋼管拱肋上搭設4處互聯式支架,確保拱肋穩如泰山。
此外,為了滿足鐵路線路條件并最大限度降低標高及投資,轉體轉盤采用了超薄化設計,直徑達16.3米的轉盤厚度僅為1.6米,有效降低了基坑體量,創造了橋梁建設史上的又一奇跡。
巢馬城際鐵路上跨合蕪高速公路連續梁拱轉體的成功實施,標志著巢馬鐵路建設取得新進展。項目建成運營后,將在皖江兩岸建起一條快速新通道,對進一步拉近合肥都市圈與南京都市圈之間的時空距離,打造“軌道上的長三角”,完善區域路網布局,服務長三角一體化發展和長江經濟帶發展等具有重要意義。