下穿海底上跨海面

一条越海高铁武汉造出两个世界之最

    8月初，由在汉央企铁四院总体设计、中铁大桥院参与设计的一条世界级越海铁路——甬（宁波）舟（舟山）铁路接连传来好消息。4天之内，全线控制性工程——金塘海底隧道和西堠门及桃夭门跨海大桥初步设计方案，分别通过了由中国工程院院士钱七虎、陈政清领衔的专家组评审。这意味着，这条目前世界控制因素最复杂、越海桥隧工程技术难度最大的铁路，离开工又近了一大步。

    甬舟铁路西起宁波东站，终于舟山（白泉）。铁路正线全长76.774公里，设计时速250公里。由于主体工程也是采用桥+隧组合，甬舟铁路又被誉为“铁路版港珠澳大桥”。

    跨度最大的公铁大桥

    平层设计，高铁和汽车肩并肩

    8月2日，“新建甬舟铁路西堠门公铁大桥金塘岛侧主塔基础及锚锭初步设计”获专家组评审通过。西堠门公铁大桥为公铁平层布置，中间通行2线铁路，两边通行6车道高速公路；采用斜拉-悬索协作体系，主跨1488米，跨度比今年7月通车的沪苏通长江公铁两用大桥（1092米）还要长396米，位居世界公铁两用跨海高铁大桥之首。  

    中铁大桥院西堠门公铁大桥项目设计负责人刘俊锋介绍，项目桥址区“风大、浪高、水深、流急”，建设条件恶劣。“斜拉悬索协作体系，可以理解为两种桥型的组合，是为了解决大跨度和刚度问题。”

    刘俊锋向长江日报记者解释，一般跨度超过千米的桥梁都采用悬索桥的形式，比如武汉的杨泗港长江大桥，但是悬索桥的刚度不够，如果要跑高铁就要增加大桥的刚度，采用斜拉桥形式就可以增加大桥的竖向和横向刚度。

    西堠门公铁大桥还有一大特点，就是公路和铁路在同一层跑，公路在两侧、铁路在中间，因此首次采用了三箱分离主梁结构。“所谓三箱分离，就是两侧公路和中间铁路各分布在一个主箱梁上，三者之间通过横梁相连，避免在大风的环境下互相干扰。”刘俊锋介绍，三箱梁分离的设计，使得大桥的宽度达到68米，成为世界同类型中最宽的桥梁。

    世界最长海底高铁隧道

    两头掘进16公里克服多项世界难题

    甬舟铁路另一项超级工程是金塘海底隧道。7月30日， “新建甬舟铁路隧道风险评估与金塘海底隧道关键技术方案”通过专家组评审，标志着这条世界最长海底高铁隧道，技术方案已准备就绪。

    港珠澳大桥越海隧道全长6.7公里，属沉管公路隧道，而金塘隧道是高铁盾构隧道，全长16公里，海底盾构段长11公里，直径14米。

    金塘隧道采用两头盾构掘进、中途对接贯通的模式建设，两侧总掘进长度比国内第一条高铁海底隧道——广深港狮子洋隧道多出了近2000米，盾构长距离相向掘进海中对接，对接精度要求更高，技术更复杂。

    金塘海底隧道项目负责人唐雄俊介绍，长度的简单增加看似轻松，工程背后从量变到质变的难度跨越，每一米的开挖，都需要解决地质条件差、水压高、海中对接难度大、防灾救援难度大等世界级难题。

    甬舟铁路隧道海中段位于岩土复合地层，强度极高的破岩好比“钻石层”，黏粉粒含量高的地层好比“年糕团”，软硬不均的地层大大增加了更换刀具的风险和施工难度。

    相比于港珠澳大桥隧道沉管埋入40多米海底，甬舟铁路金塘盾构隧道最大埋深达到78米，承受的海水压力更高。另外，金塘隧道采用单洞设计，对隧道内的防灾救援设计难度极大，要求极高。

    “为详细收集海域地质资料，隧道加大了钻孔采样密度，平均30米一个孔。而此前铁路地质勘探基本为50米—100米。” 唐雄俊说，勘探首次采用了三维物探、海上钻探平台以及地质勘探AI管理系统等先进勘探手段，并设计出适合该地质的盾构刀具参数；防灾检修通道利用双线轨道之间下方的空间，设置疏散与检修廊道。

    长江日报记者王谦 通讯员刘新红 张启山 吴茜

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    应对海底隧道钢轨易腐蚀难题

    武钢产高铁耐蚀轨全球首发

    近日，武钢产高速铁路用耐腐蚀钢轨U68CuCr通过有关部门认定，实现全球首发。其强大的耐腐蚀性能解决了制约我国铁路发展的关键性难题之一，并成功应用于世界首座设计时速350公里高铁海底隧道。

    广深港高铁狮子洋隧道是我国首座铁路水下盾构隧道，对钢轨的耐腐蚀性能要求极高。经过3年努力，“武钢有限”产销研团队攻克了核心技术难题，实现了高速铁路用耐腐蚀钢轨的工业试制并通过相关技术审查，各项性能均满足我国最高等级铁路标准要求。   

    2019年11月，该钢轨产品在广深港高铁狮子洋海底隧道上试铺成功。经过大半年的订单积累和应用，该产品被认定全球首发。

    穿海穿江又穿山越岭

    没什么能阻挡高铁奔驰的脚步

    近年来，高铁公路建设不断克服各种复杂的地理环境，穿江穿海、穿山越岭都不在话下。

    兰新高铁

    全长1775.779千米，是世界上一次性建成通车里程最长的高速铁路。建设期间，创造多个之最的重点工程。如祁连山2号隧道，最高海拔4345米，最大埋深超过800米，是世界上海拔最高、建设标准最高和施工难度最大的高速铁路隧道，属Ⅰ级高风险隧道；达坂山隧道全长15918米，是世界最长的高原高速铁路隧道。

    裕溪河特大桥（已合龙）

    商合杭高铁重点控制性工程，主桥全长686米。桥主跨跨度达324米，建成后将成为目前世界上最大跨度的无砟轨道高速铁路桥梁。

    重庆至黔江铁路（在建）

    新建线路长269.728千米，总共分布隧道62座。其中大于10千米隧道7座，最长隧道13.422千米。具有穿城穿江又穿山的复杂多变环境特点。中铁二院拟采用明挖法+矿山法+盾构法组合施工方式，是国内首座采用3种工法施工的江底隧道。

    整理/长江日报记者张偲 制图/方磊

（8月5日《长江日报》）