杨少琦 赵梓淇
11月15日,由铁一院设计、中国铁建大桥局施工的西延高铁全线重难点控制性工程——王家河特大桥主桥成功合龙。桥梁的合龙创下了目前国内高速铁路无砟轨道桥梁同类型结构“跨度最大”、“高度最高”桥梁的新纪录,也为国内高墩大跨、连续刚构同类型桥梁建设提供了宝贵的建设经验。
西延高铁王家河特大桥位于铜川市王益区境内,全长1066.7米,最大墩高75米,最大跨度248米,为跨越王家河河谷、延西高速公路及既有铁路专用线而设。因该桥采用无砟轨道铺设,设计及建设团队在做主桥桥式选择时考虑采用刚度较大的“连续刚构加拱”组合结构。但主桥受桥长、墩高、吊杆等诸多因素影响,很难满足轨道长波平顺性的要求,难以保证最终成桥线形与设计线形一致。
为此,设计团队通过静、动数字模型计算分析,确定无砟轨道轨面的允许变形限值,对梁拱组合结构的变形控制等进行优化设计。他们还开展桥梁智能健康监测设计研究,针对桥梁关键截面应力、频率,特别是位移等参数进行实时监测,对结构进行数字孪生技术智能评估,通过“物理对象+数字孪生+监测实时修正”模型实现桥梁全生命周期的过程跟踪及智能控制,保证结构安全可控,提高运营质量。
进入实体施工阶段后,该桥梁的设计及建设团队综合考虑高墩大跨连续刚构常规施工的局限性,先后攻克了超大直径高强度硬质灰岩桩基施工、超大体积承台混凝土施工、超高矩形空心薄壁高墩翻模施工、超大结构连续梁挂篮悬浇施工等技术难题。他们还创新采取了高墩临近330千伏高压线安全防护、超大体积0号块托架贝雷梁反力预压施工等技术,并开展C60高性能混凝土、混凝土收缩徐变对结构应力及线形影响等10多项新材料、新技术、新工艺的研究,并在成功应用后得到了各界的一致好评,在西延高铁全线树立了桥梁施工的标杆。
西延高铁线路全长299.8公里,是通往陕北革命老区的首条高铁,它的实施将彻底解决陕西省铁路交通东西强、南北弱的现状,对于加快完善国家高速铁路主通道、挺直陕西高铁“脊梁”,提升陕西省区位优势和在全国铁路网的枢纽地位均具有重要意义。