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浩吉铁路走访|三门峡黄河公铁两用大桥的技术创新

澎湃新闻记者 姚晓岚

2019-09-18 22:39  来源:澎湃新闻

澎湃新闻记者 姚晓岚 图
跟随浩勒报吉至吉安铁路(以下简称浩吉铁路,即原蒙西至华中地区铁路)行至山西与河南交界处的黄河三门峡水库库区,一条天蓝色的大桥横跨两岸,这便是三门峡黄河公铁两用大桥。
三门峡黄河公铁两用大桥主桥位于黄河三门峡库区,大桥南岸为河南省三门峡市,北岸连接山西省运城市。其连接的浩吉铁路全长1813.5公里,是世界上一次性建成并开通运营里程最长的铁路,北起内蒙古鄂尔多斯市境内的浩勒报吉南站,途经内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西七省区,终到京九铁路吉安站。线路设计时速120公里,为国铁Ⅰ级电气化铁路,设计投资1930.4亿元,其中浩勒报吉南至陶利庙南、岳阳至吉安段为单线铁路,预留双线条件,其余为双线铁路。全线新建车站77座,规划年运输能力2亿吨以上。中国铁路设计集团有限公司(简称中国铁设)是浩吉铁路的总体设计单位,中国铁设负责其中的661公里的设计。
值得注意的是,由于横跨黄河三门峡水库库区,该大桥建设对于环保的要求极高。9月18日,中国铁路设计集团有限公司浩吉铁路项目总工程师李永金在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者采访时表示,从项目建设伊始,浩吉铁路环水保方案的专家评审和审批意见全部纳入设计蓝图,从生态环境、噪声和振动、水环境、电磁环境、大气环境和固体废物处理、涵盖建设期和运营期全方位、全周期制定保护方案,环水保投资达到80.21亿元,环境敏感点均制定了具体的保护方案。
具体到三门峡黄河公铁两用大桥,“由于其经过天鹅湖国家湿地保护公园,为了不打扰来自西伯利亚到中国过冬的大天鹅,从研究天鹅的饮食起居习性入手,大桥的颜色、噪声振动标准、施工期保护措施均作出针对性的设计。三门峡黄河公铁两用大桥建设4年间,越冬的天鹅数量不减反增,这是对浩吉铁路项目呵护天鹅生存环境的最好回报。”
4点技术创新:3个世界之最
问及三门峡黄河公铁两用大桥身上的技术创新点,中铁大桥勘测设计院集团有限公司三门峡黄河公铁两用大桥设计负责人刘俊峰在接受采访时表示,有4点技术创新,涵盖3个世界之最:
一是设计荷载较大。该桥为四线铁路+六车道高速公路公铁两用桥跨越黄河,设计荷载473.2kN/m,相当于全桥同时承受3万台汽车的重量,为世界上设计荷载最重的公铁两用桥梁。
中铁大桥勘测设计院集团有限公司供图
二是抗震设计难度大。该桥为高烈度区高墩大跨长联重载钢桁结合梁桥,桥址区地震基本烈度为Ⅶ度,墩高达70米以上,长度为1142.5米。主墩采用双曲面减隔震支座,同时采取了合理的构造措施,有效提高了桥的抗震性能。
三是钢桁梁顶推施工难度大。主桥上部结构钢桁梁采用由南向北单项多点同步顶推施工,单联连续顶推11孔,距离1142.5米,顶推最大高度72米,顶推总重量接近4.3万吨,顶推长度和顶推重量都是同类型桥梁的世界之最。
四是环保要求高。该桥穿越三处自然保护区(河南黄河湿地国家级自然保护区、运城湿地省级自然保护区、黄河中游国家级水产种质资源保护区),为了贯彻生态环保的理念,在设计上采取了3项环保措施:一是在桥两侧都安装了遮光声屏障,减小列车通过时噪声和光照对湿地保护区鸟类的不利影响。二是在铁路桥面设置了减震道砟垫,降低列车通过时钢梁振动。三是桥面采用两级排水系统,实现清污分流,避免桥面车辆有毒有害液体泄漏时直接排入黄河。
注重环保:保护大天鹅栖息越冬地
浩吉铁路在晋豫界跨越黄河三门峡水库库区,此处属于山西省运城湿地省级自然保护区和河南黄河湿地国家级自然保护区,保护区主要保护对象为大天鹅珍稀水鸟及湿地生态系统,大天鹅在三门峡栖息的时间是每年10月至次年4月。
据负责施工的中国铁建大桥工程局集团有限公司副总工程师、三门峡黄河公铁两用大桥项目经理李庆丰介绍,大桥全长5600米,桥面宽42米,最大墩高75米,水下桩基础428根。如此庞大的体积,要在保护区中不影响生态环境而顺利施工,难度很大。为此,中国铁建大桥工程局集团有限公司主要从声控、光控、色控等方面入手。
中铁大桥勘测设计院集团有限公司供图
在声控方面,在做好日常声控管理的同时,候鸟栖息期严格执行噪音标准(昼间70分贝、夜间50分贝),专人每天定时监测并做好记录。施工过程中采取选用低噪设备、钢栈桥桥面板与贝雷梁之间增设橡胶垫、车辆全时段禁止鸣笛等切实可行的降噪措施。
在光控方面,由于大天鹅对夜间光非常敏感,夜间施工的可见光照度控制在30勒克斯以下。采取针对性的夜间灯光控制措施,停止作业期间夜间一律关闭照明灯具,大型照明灯具采用LED冷光源,减少或避免红色光灯具使用,控制大型照明灯具的照射角度,在夜间云、雾、雨天气条件下降低照明强度,夜间车辆经过保护区范围需关闭大灯等。
在色控方面,三门峡黄河公铁两用大桥主体采用天蓝色喷漆,保护天鹅在来回迁徙的过程中不受干扰,既有利识别,又避免刺激。对此,李庆丰表示,大天鹅非常胆小、敏感,本来大桥为了美观涂装定了桔红色。但有专家提出,色彩过于艳丽容易刺激大天鹅。后来,经过反复比选,大桥最终采用了“天空蓝”这一相对柔和的颜色。
中铁大桥勘测设计院集团有限公司供图
据当地有关部门统计,自2015年大桥施工以来,大天鹅每年在天鹅湖国家湿地公园的总体分布基本没有变化。
责任编辑:王杰
校对:施鋆
澎湃新闻,未经授权不得转载。新闻报料:4009-20-4009
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