基本介紹
- 中文名：蒙華洞庭湖大橋
- 外文名：Dongting Lake Bridge on Mengxi–Huazhong Railway
- 始建時間：2013年6月5日
- 投用時間：2019年9月28日
- 所屬地區：中國湖南省岳陽市
- 類型：斜拉橋、鐵路橋、特大橋
- 長度：10444.66 m
- 寬度：14 m
- 正線數目：雙線
- 設計速度：120 km/h
- 起止位置：君山站、坪田站
- 途經線路：浩吉鐵路
- 管理機構：中國鐵路武漢局集團有限公司
建設歷程,橋樑位置,建築設計,建築結構,設計參數,設備設施,建設成果,價值意義,
建設歷程
2012年3月7日，新建蒙西至華中地區鐵路煤運通道（今浩吉鐵路）荊州至岳陽段環境影響評價方案第一次公示，指出橋位選址，並確定橋樑建設方案；10月16日，蒙華洞庭湖大橋舉行建設動員大會，工程奠基。
烈日下的蒙華洞庭湖大橋
2013年6月5日，蒙華洞庭湖大橋動工建設；9月14日，中華人民共和國國土資源部以《國土資源部關於荊州至岳陽鐵路洞庭湖特大橋工程建設用地的批覆[國土資函（2013）710號批覆]》批准徵收集體土地，蒙華洞庭湖大橋展開徵地工作。
2014年4月28日，蒙華洞庭湖大橋引橋1號墩開挖；10月13日，蒙華洞庭湖大橋首個主塔墩承台澆築完成；11月14日，蒙華洞庭湖大橋3號主塔墩塔座澆築完成。
2015年6月9日，蒙華洞庭湖大橋完成5號塔橫樑第二次混凝土澆築；8月17日，蒙華洞庭湖大橋進行鋼樑橋位吊裝架設。
2016年1月12日，蒙華洞庭湖大橋5號主塔墩封頂；3月13日，蒙華洞庭湖大橋三座橋塔墩主體結構施工全部完成；3月25日，蒙華洞庭湖大橋進行3號墩主塔斜拉索掛設安裝；同日，蒙華洞庭湖大橋君山岸引橋1號墩0號塊混凝土灌注完畢；4月15日，蒙華洞庭湖大橋北岸承台施工全部完成。
2017年3月19日，蒙華洞庭湖大橋主橋鋼箱梁合龍；7月，蒙華洞庭湖大橋主橋鋼桁梁合龍；8月16日，蒙華洞庭湖大橋主橋主體完工。
2019年9月28日，蒙華洞庭湖大橋通車運營。
蒙華洞庭湖大橋主塔
橋樑位置
蒙華洞庭湖大橋位於中國湖南省岳陽市境內，連線西岸君山區與東岸岳陽樓區，西南距上游杭瑞洞庭大橋約1千米，東北距洞庭湖匯入長江口約2千米，東北距下游荊岳大橋約15千米；大橋線路西起君山站，上跨洞庭湖、沿湖路、吉家湖、毛家堰湖、易家湖，東至坪田站，起點里程為K1344+640，末點里程為K1509+933；途經大橋的鐵路線路為浩吉鐵路。
蒙華洞庭湖大橋俯瞰
建築設計
建築結構
- 整體布局
蒙華洞庭湖大橋自西向東由君山岸引橋、主橋、岳陽岸引橋組成，其中主橋由主梁、主塔、斜拉索組成；主橋線路呈西北至東南布置。
蒙華洞庭湖大橋主橋全景
- 設計特點
蒙華洞庭湖大橋主橋為三塔雙索麵鋼箱鋼桁組合梁斜拉橋，君山岸引橋為簡支T梁與鋼管混凝土系桿拱橋、簡支箱梁與連續梁組合橋，岳陽岸引橋為簡支鋼桁梁與簡支T梁組合橋。其各部分設計特點為：
結構 | 設計特點 |
|---|---|
主塔 | 大橋設三座主塔，採用花瓶形鋼筋混凝土結構。 |
斜拉索 | 大橋斜拉索規格為PES7-199至379，採用空間扇形雙索麵布置。 中塔穩定索布置於中塔塔頂與邊塔橋面橫樑上方的塔柱上，設定雙索麵，每個索麵兩根索並行排列，單根索的規格為PESC7至439，索體採用極限抗拉強度偏低的平行鍍鋅鋼絲束股，以增大其軸向剛度。兩根並排的中塔穩定索長度範圍內設定三道分隔架，斜拉索採取表面設定雙螺紋凸線，並設定斜拉索體內、外減振器。 |
主梁 | 主梁設計為鋼箱鋼桁組合結構，下部鋼箱結構由增大尺寸的主析下弦桿件及其兩側的風嘴與正交異性鋼橋面板組成，上部鋼桁梁由斜腹桿、上弦桿、平聯及橫聯構成，全聯桁架縱向採用不帶豎桿的華倫式布置形式，上弦桿設平面縱向聯結系，下弦鋼箱梁為鋼橋面連線的兩分離邊鋼箱結構，正交異性板整體橋面結構由縱肋（梁）、橫樑及加勁的鋼橋面板組成。 主梁橫向採用兩片主桁結構，主桁為內傾布置，採用三角形桁式。增大尺度的鋼桁梁下弦桿與鐵路正交異性鋼橋面板系統形成分離邊箱的邊主梁結構，大跨度鐵路橋所需的豎向剛度由鋼桁架提供,橫向剛度由分離邊箱與橋面板組成的邊主梁結構提供。 橋面採用正交異性板整體道碓結構。橋面板採用縱向分塊、橫向與下弦邊箱節段拼裝成整體的鋼箱梁。 |
橋墩 | 橋塔墩採用鑽孔灌注樁；邊墩及輔助墩採用門式橋墩，鑽孔樁基礎。 |
參考資料： | |
設計參數
- 技術標準
技術標準 | |
線路等級 | 國鐵Ⅰ級 |
正線數目 | 雙線 |
設計速度 | 120千米/小時（預留200千米/小時） |
軌道類型 | 無縫鋼軌、有砟軌道 |
荷載標準 | 1.2倍ZH活載 |
牽引荷載 | 5000噸，預留10000噸 |
最小曲線半徑 | 一般1200米，困難800米 |
最大縱向坡度 | 6‰ |
牽引種類 | 電力 |
洪水頻率 | 1次/100年 |
地震烈度 | VII度 |
基本風速 | 27.2米/秒 |
設計水位 | 34.544米 |
參考資料： | |
- 組成參數
蒙華洞庭湖大橋主橋跨徑布置為（98+140+406+406+140+98）米，大橋各部分組成參數為：
結構 | 設計特點 |
|---|---|
主塔 | 主塔高157米，三座主塔高度及尺寸均相同。 |
斜拉索 | 全橋設164根斜拉索，並設2組中塔穩定索。中塔穩定索長417.6米，設定雙索麵，每個索麵2根索間距800 毫米，單根索外徑195毫米。索體極限抗拉強度1670兆帕。 |
主梁 | 鋼箱梁寬21米，中心處梁高2.5米。鋼桁架桁高12.0米，節間距長14.0米，最大單根桿件重42噸，全橋共92個節間，以4號塔對稱布置。主桁傾角59.744度，上弦桿中心間距12.0米，下弦箱間距14.0米。 單側邊跨鋼箱梁總計20個節段，總長約269.85米，總重約3827噸，單個節段鋼箱梁最大平面尺寸為21米×14米，最大單節段重約281噸。 主桁上弦桿均為箱形截面，高1000毫米、寬800毫米，腹桿高700毫米、寬800 毫米。下弦鋼箱梁高2.5米，分離鋼箱高2200毫米、寬1800毫米，正交異性板縱向U肋高280毫米、寬300毫米、厚8毫米、間距600毫米，橫樑間距3.5米。 靜活載作用下主梁撓跨比為1/652，鋼桁梁構件最大應力192兆帕。 |
橋墩 | 橋塔墩鑽孔灌注樁直徑3.0米，邊墩及輔助墩鑽孔樁基礎直徑1.8米。 |
參考資料： | |
設備設施
- 橋樑助航設施
截至2019年9月，蒙華洞庭湖大橋設有助航設施，其中橋涵標燈設於大橋4號至5號橋墩墩間孔上和下游迎船面，採用紅色定光；橋柱燈設於大橋4號及5號橋墩上、下游面，採用綠色定光。
建設成果
- 建設難題
蒙華洞庭湖大橋的建設難點有：
蒙華洞庭湖大橋主塔與斜拉索
1、地質條件複雜，橋址區地層位於大斷裂帶，發育有多條構造破碎帶，破碎帶由構造角礫夾泥和破碎板岩組成，岩體十分破碎，岩層面傾角大，深水鑽孔樁施工難度極大；
2、橋位處於繁忙的錨地、碼頭區域，停泊有大量船隻，對施工干擾大；
3、技術難度大，主橋鋼箱鋼桁結合梁施工技術複雜，懸拼施工難度大，且鋼箱梁的安裝線形影響到鋼桁梁的拼裝精度，鋼箱鋼桁結合梁為世界上首次套用，沒有成熟經驗借鑑，技術水平要求高。邊跨鋼箱梁頂推施工距離長，頂推跨度大，頂推過程中的各頂推支點同步性及反力的均勻性控制要求高；頂推單元多、距離遠，數據採集與傳輸、反饋與調整難度大；"先箱後桁'的施工方法使下部鋼箱梁在斜拉索張拉後先受力，並產生縱向壓縮變形。上部鋼桁梁桿件製造時，由於不能模擬架設狀態進行整體預拼，對桿件的製造精度要求很高，鋼桁梁桿件製造及安裝難度大。
- 施工技術
蒙華洞庭湖大橋採用的施工技術工藝有：
1、GPS監測大直徑圓形圍堰氣囊法下河技術；
2、深水基岩精確爆破技術；
3、狹窄水域圍堰短錨技術；
4、傾斜破碎板岩地質鑽孔樁施工技術；
5、深基坑組合式圍堰施工技術；
6、鋼箱鋼桁結合梁施工技術；
7、三向大行程多點同步步履式頂推施工新工藝；
8、引橋樁頭環切技術。
- 技術創新
蒙華洞庭湖大橋採用的技術創新有：
蒙華洞庭湖大橋採用中塔穩定索設計
1、設計並採用了符合結構受力特點的承壓抗彎性能高的箱桁疊合主梁形式，為首次在斜拉橋上套用鋼箱鋼桁結合主梁形式；
2、採用了符合鋼箱鋼桁各自受力特點的先箱後桁分次成橋的創新方法，先架設、合龍鋼箱梁，再安裝合龍鋼桁梁；
3、首次在鐵路橋上設計並採用中塔穩定索解決多塔重載鐵路斜拉橋橋塔受力和結構剛度的問題。
價值意義
蒙華洞庭湖大橋採用鋼箱鋼桁結合梁新結構施工技術，實現了鋼箱梁無配切精準合龍和鋼桁梁無配板精確合龍，減少了大型起重設備的投入，節約成本千萬餘元，減少了高空及水上施工時間，降低了對航道通行的影響，避免了對洞庭湖水體污染。隨著中國對鐵路事業的大力發展，鐵路大跨度斜拉橋將越來越多，蒙華洞庭湖大橋作為一種新型橋樑，將為中國橋樑發展提供參考。（《綠色環保建材》 評）
