三門峽市黃河公鐵兩用大橋,位于山西省運城市平陸縣與河南省三門峽市之間,連接黃河南北兩岸,全長5663.75米,是浩吉鐵路全線控制性重點工程。
三門峽黃河公鐵兩用大橋,在2015年8月1日正式開工建設;2019年9月,由中國鐵建大橋工程局集團有限公司施工建設的三門峽黃河公鐵兩用大橋建成通車。2023年9月22日,大橋連接線工程通車。建成后的大橋,主橋承載著四線鐵路和六車道高速公路,其中下層為四線鐵路,分別為雙線“蒙西通道”、雙線“運三鐵路”,上層為寬28.5米,時速每小時100公里雙向六車道高速公路。
三門峽黃河公鐵兩用特大橋,不僅承載著浩吉鐵路,也是運三鐵路、運三高速,跨越黃河的共用橋梁,創(chuàng)造了世界頂推長度最長(1142.5米),頂推重量最大(4.3萬噸),設計荷載最重的連續(xù)鋼桁梁橋,三項世界紀錄。該項目先后榮獲“河南省樣板工程”和“三門峽市水土保持生態(tài)文明示范工程”稱號。
歷史沿革
建設背景
蒙華鐵路是世界上一次建成的最長的重載煤運鐵路專線,是“北煤南運”新的國家戰(zhàn)略運輸通道,線路北起鄂爾多斯市市烏審旗浩勒報吉站,終點是江西省吉安市,正線全長1814.5公里,規(guī)劃輸送能力為2億噸/年以上,預計蒙華鐵路2019年年底建成通車。
蒙華鐵路沿途經(jīng)過的城市主要有:內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯、榆林市、陜西延安、運城市、河南靈寶東、南陽市、襄陽市、荊門市、湖北荊州、湖南岳陽,江西宜春、江西新余,終點到達江西省吉安。
蒙華鐵路三門峽黃河公鐵兩用大橋是浩吉鐵路全線的控制性工程,全長5663.75米,主橋下層為四線鐵路(蒙華、運三各為雙線鐵路),上層為寬32米的雙向六車道高速公路,主橋梁部為連續(xù)鋼桁梁,采用頂推法施工。大橋鋼桁梁頂推長度是1142.5米,頂推重量近4.3萬噸,設計活載為473.2千牛/米。
建設歷程
2009年11月18日,三門峽市召開會議,研究三門峽黃河公鐵兩用大橋設計方案,中鐵大橋勘測設計院有限公司等設計部門分析了橋址的地質(zhì)、地形、水文情況,匯報了橋型及引橋、連接線的設計方案。
2010年2月1日,三門峽市召開新建運城—三門峽—十堰(襄樊)鐵路工程現(xiàn)場調(diào)研會,運三鐵路工程三門峽黃河公鐵兩用橋建設方案等問題達成了一致;同年3月22日,三門峽市人民政府與河南交通投資集團有限公司高速公路建設項目簽約儀式在鄭州市舉行,簽約的高速公路建設項目包括:三門峽市黃河公鐵兩用橋;10月21日,河南省交通運輸廳發(fā)布,建設三門峽黃河公鐵兩用橋,按六車道高速公路標準建設,估算總投資約11億元。2014年5月12日~15日,中國國家鐵路集團有限公司設計鑒定中心在北京主持召開了新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道浩勒報吉至三門峽段初步設計審查會,三門峽黃河公鐵兩用大橋初步設計通過審查。2015年5月8日,三門峽市交通運輸局安排部署重點工作,加快黃河公鐵兩用大橋公路橋及引線項目前期工作,確保年內(nèi)開工建設。
2015年8月1日,蒙華鐵路三門峽黃河公鐵兩用大橋正式開工建設。2016年1月16日,蒙華鐵路三門峽市黃河公鐵兩用大橋主橋首樁成功澆筑;同年5月31日,黃河防總山西陜西檢查組,查看蒙華鐵路煤運通道三門峽黃河公鐵兩用大橋防汛防洪工作和靈寶市后地護岸工程;11月26日,三門峽黃河公鐵兩用橋公路南引橋及引線工程開工動員會舉行。
2017年5月26日,由中國鐵建大橋工程局集團有限公司承建的蒙華鐵路黃河公鐵兩用大橋鋼桁梁首推段頂推成功。2018年9月,運三高速公路三門峽公鐵黃河大橋連接線工程可行性研究報告通過批復;10月1日,中國在建最長重載鐵路——蒙華鐵路關鍵控制性工程三門峽市黃河公鐵兩用大橋正式合龍。2019年3月30日,中國鐵建大橋局四公司承建的蒙華鐵路三門峽黃河公鐵兩用大橋2.5萬噸公路橋面板全部架設完成;8月9日,由中國鐵建大橋局四公司施工的蒙華鐵路三門峽黃河公鐵兩用大橋南引橋公路連續(xù)梁右幅澆筑完成;同年9月,由中國鐵建大橋局施工建設的三門峽黃河公鐵兩用大橋建成通車。
2020年8月,運三高速三門峽公鐵黃河大橋連接線工程開工建設;同年12月30日,河南省公共資源交易中心發(fā)布三門峽黃河公鐵兩用橋公路南引橋及南引線交通安全設施工程施工招標公告。2021年9月26日,三門峽黃河公鐵兩用橋公路南引橋及南引線項目通車。2022年12月7日,運三高速公路三門峽公鐵黃河大橋連接線工程全線建成。
2023年5月13日,運三高速三門峽公鐵黃河大橋連接線工程順利通過交工驗收;9月22日,由中國鐵路建設投資公司投資、中鐵十七局承建的運(城)三(門峽)高速公路三門峽公鐵黃河大橋連接線工程順利通車。
建設規(guī)劃
地理位置
三門峽黃河公鐵兩用大橋,位于山西省運城市平陸縣與河南省三門峽市之間,連接黃河南北兩岸,三門峽黃河公路大橋上游8.4公里,距三門峽黃河水利樞紐壩址28.9公里,全長5663.75米,橋面寬42米,最大墩高75米,水下樁基礎428根。主橋承載著四線鐵路和六車道高速公路,其中下層為四線鐵路,分別為雙線“蒙西通道”、雙線“運三鐵路”,上層為寬28.5米,時速每小時100公里雙向六車道高速公路。黃河中游國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū),并且緊鄰三門市生活飲用水水源地。
參建單位
設計參數(shù)
三門峽黃河公鐵兩用大橋,地址區(qū)為三門峽市水庫庫區(qū),黃河水流呈由西南向東北方向,主河槽靠南岸邊,寬約1050m。工程場區(qū)新生界第四系地層厚度在1000~2000m之間,以硬塑黏性土以及中密~密實狀的砂、細砂、圓礫土為主,沖溝及人工坑洞不深,無其他不良地質(zhì)現(xiàn)象。庫區(qū)一年中水位變化比較大,蓄水位和敞泄水位高差一般為13m左右。南岸有防護工程,北岸有寬約2200m的河灘地帶。橋址處通航等級為Ⅳ級,最高通航水位326m,通航凈高不小于8m。橋址區(qū)地震動峰值加速度為0.18g,場地類別為Ⅲ類。
全橋由北至南橋式布置為:54×40m簡支箱梁+(40.7+60+40.7)m連續(xù)箱梁(跨沿黃公路)+22×40m簡支箱梁(含8孔公鐵合建段)+(84+9×108+84)m連續(xù)鋼析結(jié)合梁(跨黃河主河槽)+11×32m簡支T梁(含9孔公鐵合建段)+(55+82+55)m連續(xù)箱梁(跨G310線、地下管線)+5×32m簡支T梁+1×24m簡支T梁+16×32m簡支T梁。橋梁全長5663.754m,其中公鐵合建段長1762.733m,蒙西與運三合建總長2266.083m。三門峽市黃河公鐵兩用大橋,橋墩較高,最大墩高72m,公路橋面距水面最高達90m以上。主橋采用(84+9×108+84)m連續(xù)鋼析結(jié)合梁,橋長1142.5m,為一聯(lián)布置。
技術指標
以上數(shù)據(jù)來源于
技術特點和創(chuàng)新點
(1)三門峽黃河公鐵兩用大橋,為四線鐵路與六車道高速公路合建的橋梁,設計活載合計達473.2kN/m,三門峽市黃河公鐵兩用大橋,為世界上設計活載最大的公鐵兩用大橋。
(2)高烈度區(qū)的高墩長聯(lián)重載鋼桁結(jié)合梁橋,設計采用雙曲面減隔震支座及合理的構(gòu)造處理有效提高了結(jié)構(gòu)抗震性能,節(jié)省了工程投資。
(3)首次采用無橫聯(lián)三主桁結(jié)構(gòu),整體通透美觀,節(jié)省鋼料,同時施工、養(yǎng)護便捷。
(4)主橋鋼桁梁采用多點同步整體頂推施工技術,墩高最高72m,施工技術含量高,難度大,單聯(lián)連續(xù)頂推11孔,頂推距離1142.5m、頂推質(zhì)量4.3萬t。三門峽黃河公鐵兩用大橋,為世界上連續(xù)頂推質(zhì)量最大的公鐵兩用橋梁。
三門峽黃河公鐵兩用大橋的技術創(chuàng)新點,包含4點技術創(chuàng)新,涵蓋3個世界之最:
一是設計荷載較大。該橋為四線鐵路+六車道高速公路公鐵兩用橋跨越黃河,設計荷載473.2kN/m,相當于全橋同時承受3萬臺汽車的重量,為世界上設計荷載最重的公鐵兩用橋梁。
二是抗震設計難度大。該橋為高烈度區(qū)高墩大跨長聯(lián)重載鋼桁結(jié)合梁橋,橋址區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度,墩高達70米以上,長度為1142.5米。主墩采用雙曲面減隔震支座,同時采取了合理的構(gòu)造措施,有效提高了橋的抗震性能。
三是鋼桁梁頂推施工難度大。主橋上部結(jié)構(gòu)鋼桁梁采用由南向北單項多點同步頂推施工,單聯(lián)連續(xù)頂推11孔,距離1142.5米,頂推最大高度72米,頂推總重量接近4.3萬噸,頂推長度和頂推重量都是同類型橋梁的世界之最。
四是環(huán)保要求高。該橋穿越三處自然保護區(qū)(河南黃河濕地國家級自然保護區(qū)、運城濕地省級自然保護區(qū)、黃河中游國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)),為了貫徹生態(tài)環(huán)保的理念,在設計上采取了3項環(huán)保措施:一是在橋兩側(cè)都安裝了遮光聲屏障,減小列車通過時噪聲和光照對濕地保護區(qū)鳥類的不利影響。二是在鐵路橋面設置了減震道砟墊,降低列車通過時鋼梁振動。三是橋面采用兩級排水系統(tǒng),實現(xiàn)清污分流,避免橋面車輛有毒有害液體泄漏時直接排入黃河。
建筑結(jié)構(gòu)
主橋采用鋼桁結(jié)合梁的結(jié)構(gòu)體系,橫向為3片桁架,中邊桁中心距13.6m,主桁采用三角形桁式,析高15m,節(jié)間12m。下層為鐵路橋面,上游側(cè)布置運三鐵路雙線,線間距4.2m,下游側(cè)布置浩吉鐵路雙線,線間距4m。浩吉鐵路與運三鐵路在主橋段線間距9.5m。鐵路橋面采用密橫梁體系的正交異性整體鋼橋面板,鐵路軌道下設置小縱梁。上層公路橋面采用C60的鋼筋混凝土結(jié)合板,全寬32m,標準厚度30cm,混凝土板分塊預制,現(xiàn)場通過濕接縫和剪力釘,與鋼主桁上弦及橫梁結(jié)合為整體,即鋼桁結(jié)合梁體系。下部結(jié)構(gòu)主橋橋墩均采用圓端形門式空心墩,墩高60~72m。主墩均采用40根直徑2.0m的鉆孔樁基礎,邊墩采用28根直徑2.0m的鉆孔樁基礎。
施工方法
連續(xù)鋼桁梁采用頂推法施工,由南岸向北岸單向頂推。鋼桁梁頂推安裝平臺設在與主橋相接的南引橋4孔32m梁范圍內(nèi),頂推導梁長72m。公路混凝土橋面板提前預制,并放置300d以上。鋼桁梁頂推到位后,再進行公路混凝土橋面板結(jié)合施工。為增加墩頂負彎矩區(qū)混凝土板內(nèi)的預壓應力,提高混凝土板的安全度和耐久性,采用分區(qū)域結(jié)合及與支點頂落梁相配合的施工工藝,即跨中部分混凝土板與鋼主桁先結(jié)合,再起頂單墩支點,將當前支點區(qū)域混凝土與鋼主桁結(jié)合,最后將支點回落,逐墩進行頂落梁作業(yè),直至結(jié)合完成。
生態(tài)環(huán)保
三門峽黃河公鐵兩用大橋位于三門峽水庫上游,穿越4處敏感區(qū),即河南黃河濕地國家級自然保護區(qū)、運城濕地自然保護區(qū),黃河中游國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)、三門峽市集中式生活飲用水水源地。大橋工程項目部秉承“寧可加大施工難度,也不破壞生態(tài)環(huán)境”的原則,制定了7項專項環(huán)水保方案,14項作業(yè)指導書,從聲控、光控、塵控、水保等全方位、全時段進行措施管控,確保各項環(huán)水保指標達標。
三門峽黃河公鐵兩用大橋,工程施工堅持“綠色節(jié)能,低碳環(huán)保”,為避免污水流入黃河造成水污染,施工中采用了水中平臺鉆孔樁施工新型泥漿循環(huán)系統(tǒng)和橋梁清污分流兩級排水系統(tǒng);選用低噪音施工機械設備,嚴控噪音白天低于70分貝,夜間低于50分貝;鐵路橋面采用聚氨彈性道砟墊,減少火車通過時產(chǎn)生的噪聲。
大橋工程項目部在每年10月至次年4月的天鵝遷徙和棲息期內(nèi),實行夜間光源管控,避免或減少夜間施工作業(yè),在停止作業(yè)期間一律關閉照明燈具;大型照明燈具采用LED冷光源和藍色、綠色光源;在陰雨和有霧天氣時降低照明強度;工地車輛一律禁鳴,不得使用大燈。霧炮機、加工場及制梁場的房頂?shù)纫脖煌砍商焖{色,有效避免了強光折射,大大降低了天鵝在飛行時發(fā)生碰撞的幾率。據(jù)當?shù)伉B類管理部門統(tǒng)計,大橋建設4年間,來附近棲息越冬的天鵝數(shù)量不減反增。
價值意義
三門峽市黃河公鐵兩用大橋,建成通車后,對加快豫、晉、陜“黃河金三角示范區(qū)”經(jīng)濟發(fā)展,助力黃河兩岸及沿線旅游資源開發(fā),提升路網(wǎng)整體效益,帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展,具有重要意義。
三門峽公鐵黃河大橋連接線在人民群眾的盼望中建成通車,徹底打通了運城市市與河南省三門峽市之間的高速公路“斷頭路”,為推動運城市乃至山西省對外開放和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展,構(gòu)建黃河金三角經(jīng)濟協(xié)作區(qū)進一步繁榮再添新通道。
三門峽黃河公鐵兩用橋公路南引橋及南引線工程(即運三高速三門峽境)連接山西省侯平高速、河南省連霍高速,是落實黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的具體體現(xiàn),是溝通黃河南北兩岸運城市至三門峽市的一條重要省際通道,對豫、晉、陜“黃河金三角經(jīng)濟協(xié)作區(qū)經(jīng)濟發(fā)展有著明顯的促進作用,對于充分發(fā)揮黃河兩岸及沿線旅游資源優(yōu)勢,完善高速公路網(wǎng)布局,提高路網(wǎng)整體效益,帶動區(qū)域經(jīng)濟全面發(fā)展,具有重要意義。
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獲得榮譽
相關評價
三門峽黃河公鐵兩用大橋項目在建設這樣一座利國利民超級工程的同時,能始終踐行央企的社會責任,做到工程建設與自然環(huán)境如此高度和諧統(tǒng)一,甚至打造成了一道亮麗風景,非常難得。——中國動物學會鳥類學分會工作組 評
參考資料 >
一站一景 | 浩吉鐵路之“ 三門峽黃河公鐵兩用特大橋 ”.澎湃新聞.2024-01-04
中國最長重載鐵路三門峽黃河大橋合龍,下層鐵路上層高速公路.澎湃新聞.2024-01-04
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中國鐵建承建三門峽公鐵兩用大橋首段梁頂推成功 文章來源:中國鐵道建筑總公司 發(fā)布時間:2017-05-31.國務院國資委.2024-01-04
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