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1個橋墩分成倆 對接誤差毫米級

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-03-20  瀏覽次數:0
核心提示:中國橋檢車租賃網記者昨日獲悉:國內有兩處難以到達的旅游勝地,一是拉薩,二是西雙版納。現如今,青藏鐵路修通,坐著火車去拉薩已是家常便飯,拉薩不再高冷;可是看起來人畜無害的西雙版納卻仍然通不了火車。想要到那
 中國橋檢車租賃網記者昨日獲悉:國內有兩處難以到達的旅游勝地,一是拉薩,二是西雙版納。現如今,青藏鐵路修通,“坐著火車去拉薩”已是家常便飯,拉薩不再高冷;可是看起來“人畜無害”的西雙版納卻仍然通不了火車。想要到那里,就只能從昆明坐飛機。
  
  作為泛亞鐵路的重要組成部分,中老鐵路可以將中老兩國的經濟緊密地聯結在一起,為中國的“一帶一路”政策在東南亞的建設鋪平道路。不過對于我們普通人來說,更大的好消息是,這條鐵路正好經過西雙版納。
  
  消息固然好,只是讓人不禁納悶:中國的基建能力舉世皆知,既然我們連青藏鐵路都不在話下,連唐古拉山和可可西里的凍土都能征服,為什么鐵路在山清水秀的西雙版納卻怎么也修不進去呢?
  
  這就要從熱帶雨林中的基建說起了。
  
  西雙版納是中國境內唯一的熱帶雨林區。這里氣候溫暖濕潤,樹木蔥蘢,蔓藤盤根錯節,不少珍禽異獸,如亞洲象、犀鳥、孔雀、黑冠長臂猿都生活在這片熱帶叢林里。
  
  然而,野生動植物的天堂往往意味著工程的噩夢。溫暖濕潤的氣候是腐蝕的溫床,無論是公路、鐵路還是普通樓房,也無論是多高端的材料,只要暴露在外,很快就會開始腐蝕,甚至長出苔蘚等植物來。
  
  因此,要想保證正常使用,熱帶雨林中的任何基礎設施都需要不間斷地進行維護。
  
  更大的困難是,這里的山川河流自西北向東南呈帚狀排布,山脊的高程都在兩三千米,而河谷的高程則只有幾百米,元江、瀾滄江、把邊江等大江大河就在這幾千米的高程中奔涌而下。
  
  這種氣勢倒是雄偉磅礴,一副壯麗的高原峽谷景觀,可要命的是,從昆明到西雙版納的走向恰好是從東北到西南。
  
  因此,鐵路線不能沿著任何一條峽谷一路向前,而是要一路翻山越嶺,橫穿所有這些高山深谷。
  
  如果只是山高谷深,問題倒也不大,我們有無數的隧道修建經驗,遇山打洞就是。
  
  然而,昆明到西雙版納的這段路途正好經過橫斷山脈南延段高山峽谷地區。橫斷山,路難行。這里的地形錯綜復雜,地震災害頻發,幾乎到處都是地質上的斷裂帶,而且這些斷裂帶中往往有水。
  
  在復雜的內外動力作用下,典型的高地應力、高地震烈度以及高地熱都在這里發生。此外,還有活躍的水熱活動,嚴重制約著鐵路工程地質選線。
  
  玉磨鐵路的沿線區域,礦產資源非常豐富,鐵、銅、鉛、稀土的礦脈隨處可見。
  
  這本來是一件好事,但許多礦的開采年代久遠,難以查明采空情況,搞不好你走的這條山路下面不遠處就是一條幾十年前的礦道。這些舊礦坑在礦區地下水的侵蝕下更是加劇了地質條件的惡劣,隨時可能發生塌方。有些礦坑雖然平時比較穩定,但誰也不知道,將來幾百噸的火車通過會有什么影響。
  
  因此,如果在西雙版納貿然修建鐵路,工程人員們的日常很可能是這個樣子的:
  
  中國橋檢車租賃網記者昨日獲悉:上面想象中這些災難性事故出個幾次,這條鐵路就沒法修了。
  
  因此,選線的工程師們必須像通過激光障礙一樣進行慎之又慎的選線來躲開這些“坑”。這就是為什么我們攻克了青藏鐵路、東北高寒高鐵、肯尼亞蒙內鐵路的基建人員,面對西雙版納的鐵路工程卻慎之又慎,多年沒能開工。
  
  到2016年正式開工時,玉磨鐵路已經經歷了二十余年,兩代科研人員的選線工作,凝聚了人們無數的心血。
  
  (二)為了保護生態,五百公里線路有四百多公里是隧道和橋梁
  
  玉磨鐵路的沿線多為原始的熱帶雨林,有著屬于自己的一套生態系統,受人類干涉很少。
  
  這段距離雖然只有500公里,但從北向南經歷了滇中高原亞熱帶、滇西中低山熱帶和滇南邊緣熱帶低山河谷三個地理區域,生物多樣性非常豐富。在這當中,還有許多國家保護動植物,包括亞洲象、獼猴等26種哺乳動物,鴛鴦、松雀鷹等62種鳥類。
  
  因此,在鐵路的選線和設計過程中,必須要考慮到這些野生動植物的正常生活。
  
  玉磨鐵路項目在線路設計時,充分考慮到了沿線生物的多樣性問題,對西雙版納地區的生態系統進行了深入調研,并配合當地自然保護區開展動態監測,采取了最小影響的線路方案。
  
  為了盡可能少占用生物群落的棲息地和物種資源,線路經過山嶺及河流時均采用長距離隧道和橋梁的方式穿越,整條線路橋隧比例達80. 2%,這意味著五百公里的鐵路中,有四百多公里除了隧道,就是橋梁,完全不占用動植物棲息的地表。
  
  一般來說,由于橋梁和隧道的修建成本遠高于在地表修建鐵路,普通鐵路的橋隧比達到30%就算比較高了,即使是高鐵的橋隧比也很少超過60%。
  
  此外,玉磨鐵路僅有的地面線路部分多處于城鎮附近、農田地邊緣或生物多樣性較為貧乏的林農交錯區,盡量不破壞原始森林的生態。
  
  對于在施工中產生的煙塵、噪音以及可能造成的滑坡、崩塌等問題,工程也采取了積極的治理措施,讓這些破壞不會影響到當地的生態以及生物多樣性。
  
  經過合理的選線,項目最后只占用了3.06平方公里的自然植被用作建設,造成的自然植被覆蓋率下降僅0.54%,對環境影響被控制在了最低。此外,較高的橋隧比還給野生動物的遷徙和繁衍提供了通道,工程對生態系統和食物鏈幾乎無影響。
  
  (三)為了跨河,修了座相當于54層樓高的世界“第一高墩”
  
  從玉溪到磨憨,鐵路需要翻過四座大山,跨過三條大河。由于山高谷深,每一次翻越都要涉及到上千米的高差,這對基建技術是一次重大考驗,位于元江上的元江特大橋,就是這方面典型代表。
  
  元江特大橋是中國首次建造的大跨度上承式連續鋼桁梁鐵路橋,全長832.2米,其中249米的上承式連續鋼桁梁主跨創世界同類鐵路橋梁建設之最。整座大橋有6個橋墩,其中最高的3號墩高154米,相當于54層樓房的高度,是世界鐵路橋第一高墩。
  
  按照傳統的設計方法,超高橋墩的設計并不經濟。橋墩越高,它本身的自重就越大。由于既要承擔橋梁和火車的重量,又要承擔自身的重量,在設計之初,這座超級橋墩的總重量隨著高度的增加一路飆升至12萬噸,比普通橋墩的十倍還高。而加上2.1萬噸的鋼桁梁,在不通過火車的情況下,橋墩底部就要承受約15萬噸的重力。
  
  然而,由于山谷中地質條件不良,地基根本承受不起如此大的重量,橋墩必須減重。經過多次專家討論,工程部最終創造性地采用了一種全新的設計方案。
  
  中國橋檢車租賃網記者昨日獲悉:那就是,將一個橋墩一分為二,中間用X型鋼結構橫向連接。在確保承重達標的前提下,有效地減輕了橋梁的自重,最終使得三號橋墩得以實現。這樣一來,相當于削減了大橋的橫截面積。
  
  這難道不會威脅大橋的質量安全嗎?當然不會,工程師們對此早有考慮。
  
  原來,對于一個粗壯的橋墩而言,其真正用來抗壓承重所需要的面積并不大。橋墩的大部分重量,尤其是中間的那一部分,主要作用只是維持橋墩的穩定。
  
  傳統橋墩的設計比較粗放,直接一體澆筑而成,有大量的混凝土都在這當中被低效率地浪費了。而新方案中,兩座單獨橋墩中間的X型鋼結構骨架也能起到同樣的穩定作用。配合以精密的施工,這一設計既減少了建筑材料的消耗,又減輕了橋墩重量。未來,這種橋墩設計也將在超高橋墩中進行推廣。
 
 
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