香壩河特大橋
■天府早報記者 趙霞
攻克國內(nèi)鐵路建設(shè)最大溶洞，建成國內(nèi)首座鋼管混凝土轉(zhuǎn)體拱橋、世界最大跨度的公鐵兩用鋼箱橋和最大跨徑中承式鋼混結(jié)合提籃拱橋……剛剛開通的成貴高鐵有不少世界、中國“之最”。為何“之最”這么多？12月16日，在飛馳的首發(fā)列車上，中鐵二院成貴高鐵項目相關(guān)負責人為大家“揭秘”。
地質(zhì)復雜
煤礦采空區(qū)、天然氣地段、巖溶等帶來了諸多設(shè)計難題
成貴高鐵沿線地形條件極為復雜艱險，線路從四川盆地，一路至云貴高原，高度從200米爬升至2000米以上。地形地貌的劇烈變化，使得成貴高鐵全線面臨著多樣而復雜的地質(zhì)條件，其中以煤礦采空區(qū)、天然氣地段、巖溶以及深切峽谷最為典型，這些帶來了諸多設(shè)計難題。
中鐵二院成貴高鐵橋梁總體設(shè)計負責人羅浚滔表示，首當其沖是煤礦采空區(qū)。全線經(jīng)過的10多條高瓦斯煤礦帶上密布著340多個煤礦，在中鐵二院六十多年復雜艱險山區(qū)勘察設(shè)計歷程中，一條線路經(jīng)過如此多的煤礦，尚屬首次。因此，從規(guī)劃階段開始，就以地質(zhì)選線方式，繞避了絕大多數(shù)煤礦采空區(qū)，保證線路在地質(zhì)穩(wěn)定的地段通過。
其次是沿線有著大量的天然氣地段。在勘察階段，二院技術(shù)人員采用深孔、潛孔、測氣等方式展開調(diào)查，在掌握大量一手資料基礎(chǔ)上，確立了有害氣體地段選線原則，即“能做路基、不做隧道；寧做短隧、不做長隧；能淺埋傍山、不深埋正穿”。成貴高鐵全線全線橋隧比81%，隧線比46.6%；其中云貴段橋隧比81.5%，隧線比58%。設(shè)計中，盡量將每座隧道的長度變短，埋深變淺，比如，宜賓車站出站端佛界山隧道預可行性研究方案隧道長5公里多，初測地質(zhì)調(diào)繪發(fā)現(xiàn)南廣河有天然氣上涌現(xiàn)象，因此實際操作中抬高了線路，將隧道分成了佛界山和豆子灣兩個2公里多的隧道。
巖溶難題更為棘手，是全線面臨的最大地質(zhì)難題。全線巖溶分布從宜賓以南開始一直延續(xù)到貴陽，總長197公里，占全線長度的38%。中鐵二院針對巖溶進行了專題研究，通過大范圍的調(diào)查，摸清了巖溶分布的具體情況，讓線路從這些相對安全的地方通過。同時，調(diào)整線路高程，盡量在水平循環(huán)帶，即暗河等上面通過。總結(jié)出“避空洞、避塌陷、避水路”、“先評估、后治理、再通過”的方法，在選線階段盡量規(guī)避巖溶。
橋梁多
香壩河特大橋橋面到地面相當于42層樓
成貴高鐵因其81.5%的橋隧比，全線包含468座大橋，被網(wǎng)友親切地稱為“云上高鐵”。成貴高鐵的橋梁又長又高，全線主跨大于168米的橋梁有5座，橋高大于100米的橋梁有7座，以適應地勢的變化，跨越深切峽谷。最高的香壩河特大橋，橋面到地面的高度達到126米，墩高107米，相當于42層樓。
從樂山站出站，第一個橋就是全線最長的橋——大渡河特大橋，全場8.9公里。五通岷江特大橋和菜壩岷江特大橋，是目前國內(nèi)最大跨度的鋼桁連續(xù)梁。
菜壩岷江雙線特大橋橋位距離宜賓機場不足3公里，同時要兼顧通航凈空、機場高程、水中墩數(shù)等因素，為減少施工對魚類的干擾，該橋創(chuàng)造性地采用了最大孔跨224米的鋼桁連續(xù)梁，成為國內(nèi)最大跨度鋼桁連續(xù)梁橋，也是國內(nèi)首座采用下弦曲線的變桁高主桁結(jié)構(gòu)型式的鋼橋。
西溪河大橋為全線重點工程，為我國首座鋼管混凝土轉(zhuǎn)體拱橋，全長493.6米，最高橋墩60米，橋面至谷底的深度260米，采用跨度240米的上承式鋼管混凝土拱橋新結(jié)構(gòu)，屬我國高鐵轉(zhuǎn)體橋梁的最大跨度，橋面鋼筋混凝土結(jié)合梁重量超過2600噸，在260多米深的峽谷上連續(xù)頂推并精確對接，技術(shù)難度及風險在我國高鐵橋梁建設(shè)史上都是首次。
金沙江公鐵兩用特大橋創(chuàng)下了多項世界紀錄：鐵路橋面在上、公路橋面在下的設(shè)置，為世界公鐵兩用橋首例。大橋主跨336米，為世界最大跨度鋼箱拱橋。公路橋面距離鐵路橋面高差達32米，為世界第一。
鴨池河大橋，主跨長達800米、全長1450米。是世界上最大跨徑的鋼桁梁斜拉橋，也是世界山區(qū)斜拉橋之最。
隧道多
玉京山隧道被稱為“高鐵第一洞”
成貴高鐵線路經(jīng)過四川盆地、云貴高原，經(jīng)過隧道、溶洞自然是不少，全線隧道183座。玉京山隧道是全線最難最復雜的隧道，中鐵二院成貴高鐵隧道專業(yè)設(shè)計負責人汪勇介紹，由于玉京山隧道溶洞大廳空間巨大，地質(zhì)、水文條件極其復雜，在國內(nèi)外建筑史上極其罕見，被業(yè)內(nèi)譽為“高鐵第一洞”。
溶洞橫向最寬230米，縱向最高97米，其底部還有45米至120米高度不等的堆積體，蜿蜒其間還有一條暗河，水面寬度13米，水深4米多。實際施工進程中，面臨著溶洞巨大、松散而不穩(wěn)定的堆積體、表層掉塊的洞壁、暗河排水、無施工作業(yè)面五大連環(huán)難題，亟待解決。
為了讓溶洞內(nèi)順利架橋，首先從溶洞底層由下至上，分層回填100多萬方土石。再對溶洞頂板采用錨索加錨桿結(jié)構(gòu)加固，增加穩(wěn)定性。然后，在回填體內(nèi)，采用類似地鐵的修建模式，挖出一個斷面440平方米的新隧道，形成如同巨型“蛋殼”一樣的結(jié)構(gòu)。最后在這個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)上，架設(shè)一座220米長，中跨100米的大橋。
該工程創(chuàng)造了三個“首次”，首次在高鐵隧道溶洞頂板采用低預應力全粘結(jié)性錨索結(jié)構(gòu)，使溶洞頂板更加穩(wěn)定；首次在隧道溶洞堆積體和回填體地層之中修建大斷面襯砌結(jié)構(gòu)，即在松散渣體內(nèi)修建了一個約8層樓高的大斷面隧道結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造了在復雜地質(zhì)條件下隧道修建歷史；首次對高鐵隧道處理采用在運營期間進行補償注漿控制總沉降量和差異沉降量的措施，在隧道內(nèi)預留了條件，可隨時根據(jù)沉降情況，進行補償加固。
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