洞庭湖上世界最大跨度的三塔斜拉橋合龍

2017 年 3 月19日上午 9 點 38 分，隨著主橋最后一片鋼箱梁吊裝到位，由中鐵大橋院設計、中鐵大橋局施工的蒙華鐵路重點控制性工程——洞庭湖大橋主橋正式合龍，標志著蒙華鐵路建設取得重大階段性勝利。

世界上一次建成里程最長的重載鐵路

如果說高鐵代表了一個國家鐵路客運發展的水平，那么重載鐵路則代表了貨運發展水平的高低，起著擔負國民經濟命脈的作用。重載鐵路（Heavy haul railways）是指行駛列車總重大、行駛大軸重貨車或行車密度和運量特大的鐵路，主要用于輸送大宗原材料貨物，包括煤炭、礦石、散糧等。一般火車單列運輸量約為 2000-3000 噸，而重載火車單列運輸量至少在 5000 噸以上。總重大可達 1-2 萬噸，軸重大可達 30 噸，行車密度大可達 1 萬噸 / 千米。重載鐵路是一種效率甚高的運輸方式，20 世紀 20 年代在美國首次出現。我國鐵路直到 20世紀 80 年代才開始發展重載運輸，起步較晚，但發展迅速。

大秦鐵路是國內第一條開行重載單元列車的雙線電氣化鐵路，全線長 653 公里，西起大同，東至秦皇島，年運量開始為 5500 萬噸，遠期可達 1 億噸，于 1992 年12 月21日正式開通。2014 年 4 月2日，由中國鐵路總公司在大秦鐵路組織實施的牽引重量 3 萬噸重載列車運行試驗取得了圓滿成功。這是我國鐵路重載運輸發展新的里程碑，中國也成為了世界上僅有的幾個掌握 3 萬噸鐵路重載技術的國家之一。正是通過不斷創新，目前我國重載鐵路的整體運力已經位列世界第一。

正在建設中的蒙華鐵路，跨越蒙、陜、晉、豫、鄂、湘、贛七省區，是大秦線之后國內最大規模的運煤專線——蒙西到華中煤運鐵路，全長 1800 多公里，項目建設總工期 5 年，規劃運輸能力為 2 億噸 / 年以上，總投資估算超過 1900 億元，是世界上一次建成里程最長的重載鐵路和國內規模最大的運煤專線。

鐵路是承擔中國貨運的最大載體，其貨運量是宏觀經濟運行的一項重要指標。蒙華鐵路的建成運營，將對開發蒙陜甘寧能源“金三角”三區煤炭資源、保障湘鄂贛等華中地區能源供應，促進我國西部大開發戰略和中部崛起戰略實施，完善區域路網布局，促進華中“中三角”地區和長江中游城市群建設與經濟發展具有重要的戰略意義。

全球最大跨度的三塔斜拉橋

蒙華鐵路洞庭湖特大橋是一座三塔斜拉雙線重載鐵路橋梁，由中鐵大橋勘測設計院設計。正橋全長1290.24 米，由岳陽君山區向東南方向跨越洞庭湖與長江相連接的出口處，距上游洞庭湖公路橋約 4.2 公里，距下游蓮花塘水位站約 2.2 公里，承載 1 萬噸荷載，可滿足重載列車120 公里運行時速；主桁寬度14 米，抗 100年一遇的洪水，抗烈度 7 度地震。

洞庭湖特大橋以其結構設計形式新穎，施工技術難度大，在國內外同類橋梁中具有四項第一。它首先是世界最大跨度的三塔斜拉橋，考慮到需跨越的湖面寬度及通航需要等，大橋的主跨長度達到 406 米，通過雙索三塔承力。它還是世界上首次采用鋼箱鋼桁結合主梁形式。洞庭湖特大橋還是國內首次在鐵路橋上采用中塔長加勁索。長加勁索可以平衡中塔的受力、減少中塔尺寸，使橋梁更經濟美觀。

拼裝誤差不到 2 毫米

“大橋在 2013 年 6 月正式啟動施工，高峰期時，光南岸就投入了超過 800 來名工人。”中鐵大橋局蒙華鐵路洞庭湖特大橋項目人員介紹。

洞庭湖特大橋施工環境和條件復雜，在大橋的下游不遠處，就是國內最為繁忙的城陵磯港口，滿載著貨物的輪船伸展著長長的履帶，在湖面上緊密地排成一片。錨地碼頭密集、商船往來頻繁，比長江航道還要繁忙，而且風大浪急。另一方面橋墩區域巖層多、易破碎、巖面傾斜，地質條件復雜。因此架設工序多，作業時間緊，精度要求高，施工難度大。在歷時近 4 年的施工中，項目團隊創新施工工藝方法，克服了深水鉆孔施工、安裝精度控制、施工監控、合龍技術等一系列難題，創造出狹窄水域范圍短錨定位、軟弱地層超深基坑組合式圍堰等施工新技術，有效縮短了施工時間，節約了施工成本。

“鋼箱梁合龍后即啟動鋼桁梁架設，要在幾十厘米的彈性里面做 2 毫米以內誤差的拼裝，這就好像穿針眼的感覺。”談及本次合龍施工，項目總工程師賈衛中稱，19日的合龍并不是施工的終點，接下來，項目部還將安裝鋼桁梁，這也是世界上首次在斜拉橋上采用先架設合龍鋼箱梁，然后再安裝的施工方案。為保證大橋精準合龍，項目部在施工前做足了功課，建立了鋼箱梁合龍工作清單和職責矩陣，做到分工明確，責任到人，同時進行全員技術交底。在施工過程中，嚴格按照設計、施工方案和監控指令，精心制造、安裝。細節上對高栓孔徑進行統計分析，依據分析結果，制作不同直徑的沖釘。同時，對合龍口進行敏感性分析，對鋼梁線形實時監測，與監控值進行比對分析，合理預留合龍口長度，將合龍段鋼箱梁與相鄰節段鋼箱梁進行匹配制造，確保了大橋合龍中鋼梁架設的安全平穩運行。

作為蒙華鐵路重點控制性工程之一，大橋計劃在今年內完成主體施工。這也是我國“北煤南運”通道在相繼跨越黃河、長江之后，在施工建設過程中取得的又一突破。目前，湖北荊州長江公鐵特大橋已全面建成；兩座跨越黃河的特大橋等重要控制性節點工程建設也進展迅速。