距主跨1092米滬通公鐵大橋開通僅數(shù)月,主跨1176米的常泰長江大橋開工建設(shè)后,我國對橋梁大跨的追求又上新高。
8日,科技日報(bào)記者從正在福建泉州舉辦的2020度鐵路橋梁年會上獲悉,目前我國建成通車的高速鐵路已突破3.5萬公里,其中橋梁超過1.6萬公里,位居世界第一。正在設(shè)計(jì)研究的甬舟鐵路西堠門公鐵兩用大橋主跨1488米。
高鐵橋梁占比大,是因?yàn)殍F路橋梁不僅能跨越河流、峽谷等自然環(huán)境障礙,還能通過高架方式支撐這軌道結(jié)構(gòu),以便節(jié)約寶貴的土地資源。目前我國鐵路橋梁建設(shè)技術(shù)達(dá)到了什么水平?
40多年來,中國鐵路橋梁在跨度、結(jié)構(gòu)形式、新材料、施工工藝和裝備等方面均取得了明顯進(jìn)步。
來自中國鐵道學(xué)會橋隧委員會資料,除正在建設(shè)及建成的常泰長江大橋和滬通公鐵路大橋外,此前我國還建成多種結(jié)構(gòu)的代表橋梁:
以南京大勝關(guān)長江大橋(主跨2×336米的鋼桁拱橋)為代表的一批跨江和山區(qū)鐵路橋梁;
主跨300米的昌贛高鐵贛江大橋?yàn)榇淼臒o砟軌道斜拉橋;
主跨達(dá)1092米的連鎮(zhèn)高鐵五峰山長江大橋主體工程完工,作為世界首座高速鐵路懸索橋,在世界同類橋梁發(fā)展史上具有標(biāo)志性意義。
“目前國內(nèi)橋梁設(shè)計(jì)建設(shè)水平已達(dá)到基礎(chǔ)水深最深為45米,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速超過40米,橋面風(fēng)速超過60米。”中國鐵建第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司(簡稱“鐵四院”)橋梁院總工程師嚴(yán)愛國說。
未來鐵路橋梁為什么需要更大跨度?將面臨哪些技術(shù)挑戰(zhàn)?
據(jù)中國鐵路最新規(guī)劃,到2030年我國鐵路運(yùn)營總里程將突破20萬公里,其中高速鐵達(dá)4.5萬公里。“隨著國民經(jīng)濟(jì)向高質(zhì)量發(fā)展和鐵路網(wǎng)的延伸,以及’一帶一路’基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),未來仍將建設(shè)大量鐵路橋梁。”在為剛剛發(fā)布的《中國鐵路橋梁》寫的序言中,中國工程院院士、副院長何華武認(rèn)為,隨著越來越多的跨海鐵路通道和艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路的建設(shè),鐵路橋梁坑也將面臨環(huán)境條件更復(fù)雜、跨度需求更大、水下基礎(chǔ)更深等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
2020度鐵路橋梁年會資料透露,正在設(shè)計(jì)研究的甬舟鐵路西堠門公鐵兩用大橋主跨1488米、基礎(chǔ)水深達(dá)60米、橋位處設(shè)計(jì)風(fēng)速達(dá)44.8米/秒;正在設(shè)計(jì)研究的川藏鐵路拱橋跨度達(dá)500米;正在開展前期研究的瓊州海峽跨海橋梁跨度預(yù)計(jì)超過1500米、基礎(chǔ)水深達(dá)75米。
甬舟鐵路西堠門公鐵兩用大橋設(shè)計(jì)圖
有專家表示,面對如此復(fù)雜的建設(shè)條件與極高的技術(shù)要求,現(xiàn)有的工程技術(shù)、建筑材料、施工設(shè)備等均難以完全適應(yīng)建設(shè)需求。
在當(dāng)天舉行的2020度鐵路橋梁年會上,面對橋梁未來更大跨度等的需求,來自全國相關(guān)院所及高校的150多名橋梁技術(shù)工作者分別從材料、結(jié)構(gòu)、超大跨橋梁抗風(fēng)安全及高烈度地震區(qū)大跨度橋梁減隔震技術(shù)等方面,分享了各自的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn),并依據(jù)各自的研究,分析并提出了未來的發(fā)展方向。
另據(jù)年會資料,隨著對旅行速度的追求越來越高,我國將規(guī)劃建設(shè)時(shí)速400公里的更高速輪軌鐵路以及時(shí)速600-1000公里的高速磁浮鐵路。
隨著BIM技術(shù)和大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G、人工智能等現(xiàn)代科技發(fā)展,橋梁技術(shù)如何與之結(jié)合?
在《中國鐵路橋梁》序言中,何華武認(rèn)為 ,要積極研究高新技術(shù)與鐵路橋梁的勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測、養(yǎng)護(hù)和維修全壽命過程的深度融合,推動鐵路橋梁勘察設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營養(yǎng)護(hù)為一體的數(shù)字化、信息化、智能化建設(shè),提升橋梁建造品質(zhì)及運(yùn)營安全水平。
2020年鐵路橋梁年會由中國鐵路經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院有限公司、中國鐵道學(xué)會橋隧委員會主辦,鐵四院等承辦。