科技博览

科技日报记者 矫阳 魏依晨

5月31日，新建川南城际铁路宜宾临港长江大桥顺利合龙，这也是世界桥梁最新设计，首次将多线公路与高铁放在同层，速度、跨度和宽度均为世界之最。

宜宾临港长江大桥全长1742.1米，桥面宽63.9米，主跨522米。大桥中间为蓉昆、渝昆4线时速300公里高铁，两侧为双向6车道城市快速路，最外侧为非机动车道、人行道。

这座速度最高、宽度最宽的公路高铁平层桥是如何诞生的？

“最初设计方案是传统的双层钢桁梁方案，四线铁路在下层，六车道公路在上层。”中铁二院川南城际铁路宜宾临港大桥设计负责人王亮说。

然而，由于宜宾临港桥位于特殊地形，大桥前后的临港站和宜宾站限制了高铁桥面标高，采用传统设计方案工程造价及后期维护成本极高。

可否把公路和高铁放在一个平层？“公铁平层设计，已有的先例是速度较慢的普速铁路和公路，且线路少，设计六车道公路和四线高铁同层桥，前所未有。”王亮说。

设计团队对近年来长江上游地区科技发展成果进行了充分调研，包括大型梁段加工制造、运输吊装、焊接技术水平、结构变形控制技术等，交出了公路高铁多线平层合建的设计方案。

新的设计方案都有哪些创新？攻克了什么难点？

“新方案减少了公路引桥长度，将公路爬坡高度降低15米，不仅节约工程投资，而且最大程度实现了碳减排，推动筑牢长江上游生态屏障。同时大大降低桥梁维护的成本和难度，相较于双层桥梁，油漆涂装面积减小一半，且公路和铁路检修互不干扰。”王亮说。

公铁平层布置后，横向宽度较大,主梁的变形值难以满足铁路运行。对这个问题，设计团队一改将斜拉索布置在主梁两侧的传统方法，创新提出将一根拉索分成两根拉索，布置在公路和高铁之间，且单根斜拉索重量控制在26吨，既利用了公铁之间的物理隔离空间，又解决了主梁横向变形问题，保证了铁路的安全运营，还方便了斜拉索制造、运输、安装。

四线高铁和六车道高速公路，大桥承载的荷载巨大。“若采用传统的固定+活动约束体系，结构在地震作用下将产生较大内力，而若采用半漂浮体系，在列车走行、制动等工况下，大桥又会产生较大的纵向位移。”王亮说，新设计方案采用了可剪断半固定的结构体系，让不同构件在不同时期发挥作用，在运营期为固定支座发挥纵向约束作用，在较大的地震作用时，固定支座剪断，阻尼器发挥作用，大幅减少地震力对桥塔的影响。

公路、高铁、非机动道、人行道同层，如何解决眩光、抛物、噪音、气动冲击等方面带来的严重干扰？“设计团队首次提出了一种防眩、降噪、减轻气动冲击的公铁并行段综合防护措施，并开展相关理论研究、建模计算和模拟试验，研究出一种公铁并行段综合防护屏障，该技术属全国首例，成功授权公铁并行段防护装置的施工方法等多项发明专利。”王亮说。

在建设过程中，中铁大桥局攻克水下基础、索塔施工、钢箱梁吊装三大技术难题，施工中在国内首次采用“8”字型咬合桩—双壁钢组合围堰、“边跨来梁—矮支架存梁”、在高速铁路施工中采用“钢—混凝土结合梁”工艺，填补了高速铁路桥梁施工的一项技术空白。

（中铁二院供图）

【我们尊重原创，也注重分享。版权原作者所有，如有侵犯您的权益请及时联系，我们将第一时间删除。分享内容不代表本网观点，仅供参考。】