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来源: 西北日报网络版     时间: 2019-08-26 16:32:29
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  我国粤港澳大湾区又诞生一项世界之最!

  科技日报记者 矫阳

  窄窄的,长长的,弯弯的,高高的。一个全新桥型。抗十几级台风,通过时速120公里铁路货运。

  

  996米连续钢桁梁,宽仅为15米,其上是两座跨径360米的半月型拱肋,拱顶距水面100米。洪奇沥大桥就这样横跨在宽阔的水道上,亦刚亦柔,如诗如画。

  

  洪奇沥大桥是在建南沙港铁路大桥之一。南沙港铁路则是粤港澳大湾区重要交通基础设施,是目前广州南沙自贸区唯一一条在建铁路,全长87.788公里,设计时速120公里。

  8月25日10时18分,洪奇沥大桥上两个半月型拱肋完成合龙,精度达毫米级,成功将钢桁梁柔性拱结构桥梁跨径提高到360米,创目前世界连续钢桁梁柔性拱铁路桥最大跨,合龙精度亦为世界之最。

  那么,洪奇沥特大桥的“新”有哪些?

  “首先是设计新。”铁四院设计总体夏正春说,设计洪奇沥大桥,除实用性外,还特别强调与阡陌纵横的水道融为一体。既要柔美、抗台风,还要承受巨大的铁路荷载。

  “抗冲击力强的钢桁梁柔性拱是最佳设计。”夏正春说,这样可以将刚性梁和柔性拱巧妙结合起来,形成强劲的承载体系,充分发挥钢桁梁刚度大和拱肋受压的性能。

  

  然而,因为洪奇沥特大桥要横跨两个水道的交汇处,河面宽阔,必须用大跨径柔性拱,设计2x360米跨径才能满足要求。而此前,世界最大同类结构桥梁为厦深铁路榕江特大桥,跨径220米。

  既要大型柔性钢拱跨,又要保证时速120公里重载铁路货运,按已有技术,只能加大桥梁连续钢桁梁的用钢。如此,不仅要加大桥梁本身的重量,还要推高建设成本。

  如何减少桥梁自重?设计人员将目光盯上桥面上的道砟,创出第二个“新”,即新型混凝土轨道板。

  相比无砟,有砟经济性强,但重量很大,以往只在时速250公里的客运,才用无砟轨板,低速铁路一般采用有砟轨面。

  

  “为让高速列车顺利低速过桥,又不加重桥梁基础负担,中国国家铁路集团有限公司依托洪奇沥大桥,专门列出科技研究开发计划课题,即《板式轨道无砟桥面钢桁梁柔性拱桥关键技术研究》,研制出经济适用的轻型板式轨枕。”夏正春透露,这一技术成果直接节约成本9000万元。

  采用新型混凝土轨道板,不仅是大跨度桥梁桥面系的尝试,也丰富了桥面系的形式。

  如何对冲桥梁柔性带来的巨幅震动?这便是设计的第三个“新”。铁四院在桥梁轨枕板底部粘贴了橡胶垫层,缓冲隔离,减小钢梁振动。

  “为便于维修,轨枕板与钢桁梁采用螺栓连接,也用橡胶垫进行隔离。”夏正春说。

  

  为精准完成洪奇沥大桥钢桁梁合龙,铁四院根据合龙口的姿态,结合温度等环境条件进行了精准仿真计算,将合龙精度控制在5毫米内。“依托这一项目特点,申请国家专利11项、发表论文8篇。”夏正春说。

  南沙港铁路预计2020年建成通车,届时,南沙港集装箱班列将直达欧洲。

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