沙漠大桥是这样建成的(跨山越海中国桥)

位于沙漠中的沙山沟特大桥。
郁 婕摄

穿越流沙区这座沙漠大年夜桥是若何建成的 汽车知识

正在培植中的沙山沟特大桥。
刘 斌摄

大桥的检修职员正在不雅观察铁轨。

检修小组正在维修轨道。

检修职员正在不雅观测。
除署名外,本版图片均为本报银燕摄

俯瞰沙山沟特大桥。
刘 斌摄

从甘肃省酒泉市阿克塞哈萨克族自治县城出发,向着库木塔格沙漠行进。
路两旁是金黄色的沙山,在阳光下格外俏丽。
驱车向前,一座立于沙漠之中的大桥浮现,正是沙山沟特大桥。

这是中国唯一一座穿越活动性沙漠地区的特大型桥梁,于2013年正式动工,2015年底竣工通车。
该桥是敦(煌)格(尔木)铁路重难点掌握性工程,桥梁全长10.6公里,穿越库木塔格沙漠东段流沙区,是中国穿越活动性沙漠地区的最长桥梁。

2019年12月18日,敦格铁路通车运营,它是青藏铁路与兰新铁路两大铁路干线的主要连线,串起新疆、甘肃、青海、西藏四省区,改变了区域铁路运输迂回绕行的历史,使新疆维吾尔自治区和西藏自治区之间运输间隔缩短1100公里,节省近10个小时,补充了这一区域的路网空缺。

而作为敦格铁路重难点掌握性工程的沙山沟特大桥,前后培植历经两年多韶光。
在沙漠中修大桥,背后有着若何的故事?

画桥——

过“没有石头的河”

在沙山沟特大桥建筑之前,中国并没有任何一座穿越活动性沙漠地区的特大型桥梁,没有先例可循。

沙山沟特大桥全长10.6公里,设计桩基1834根,墩台324个。
大桥超过库木塔格沙漠东段十里流沙区,穿越地形蜿蜒弯曲的沙山沟,沟内地质条件较差,风沙活动频繁,防沙害理念在这座桥的设计上至关主要。

不同于“摸着石头过河”,这次过的是“没有石头的河”。

“没办法现学现用,就只能从以前的铁路培植中找借鉴,大胆设想,谨慎验证。
”中铁第一勘察设计院敦格铁路桥涵专业设计卖力人王文博先容。

“在确定铁路线路穿越沙山沟之后,我们就摒弃了西北常用的路基培植办法。
综合考虑铁路120km/h的时速哀求和经济性,我们结合实际地形,合理选用曲线半径,让铁路线路离沙山只管即便远,适应地形。

“你们当时最担心的问题是什么?”问。

“当时,我们担心沙子掩埋铁轨,由于有的沙山60多米高,修高桥是可以让沙子穿过而并非堆积,但造价太高,桥面太低又会形成沙害。
基于规避沙害的考虑,通过综合打算,我们选取了适宜的桥面高度和曲线半径,以免后期掩护时产生较高的本钱。
”王文博说。

库木塔格沙漠风沙很大,为了担保铁路的安全性,设计单位与干系高校互助攻关,开展了铁路桥梁、风场、移动沙丘相互影响的繁芜多向流数值仿照及风洞仿照实验,实地丈量风场数据作为根本数据,精准剖析桥梁建成后与风场、活动性沙山的相互影响浸染。
这之后,利用风洞实验对位于铁路桥梁下风向活动性沙丘的地表切应力进行了准确丈量,对桥梁对沙丘形态变革的影响进行了定量剖析,担保桥梁培植及构造安全。

“经由实验论证,我们判断桥的设计能够起到防沙的效果,受当地风沙环境影响在可承受的范围内。
事实也验证了我们的推测,风沙造成的危害较为轻微且在估量范围之内,这表明我们的设计方案立得住。
”王文博说。

沙山沟特大桥所处的环境是活动性沙丘,沙子是跑着的。

“桥墩建筑在沙山的半山坡上,以是可能涌现两种情形:沙在桥墩一侧越积越多,而桥墩比较怕偏压;第二种情形便是在桥墩另一侧沙子都流走了,造成了根本外露,也会对桥墩构造造成不利影响,以是我们采取活动性沙漠地区桥墩半压半流防控技能。
在设计中同时考虑根本外露、桥墩单侧积沙等不良受力情形,对桥墩配筋及桩基支配进行精确打算和设计,担保桥梁构造安全。
”王文博说。

“敦格铁路沙山沟特大桥施工图设计”获中国施工企业管理协会精良设计成果奖、甘肃省精良设计奖,“沙山沟特大桥风沙防治技能研究”获甘肃省职工精良技能创新成果奖。

造桥——

难点堵点逐个打破

10年前,作为中铁十一局敦格铁路项目的技能员,尹斌全在沙山沟特大桥的培植现场忙个一直,那是他大学毕业后参与的第一个项目。
从湖北到甘肃阿克塞,漫天黄沙让他一时难以适应:“在现场用饭的时候,不管吃什么东西,风一吹,吃的都是沙子。

更棘手的,是桥的培植。

“在沙漠中建一座大桥,难度一点也不亚于在湍急的河流中建筑。
沙漠地区流沙自稳性差,桩基成孔非常难,由于底下是流动性,以是边打孔沙子边塌陷。
”尹斌全印象深刻。

“为理解决桩基成孔的难题,我们七八个小伙子在总工的带领下成立了一个攻关小组,每天在一起磋商。
上网一搜,创造流沙地质的桩基施工属于一个天下性的难题。

在流动性沙丘上面打成30多米深的孔,成孔难,且易塌孔。
这是要办理的核心技能问题。
攻关小组夜以继日查资料,乞助同行,开展行业研讨,项目总工史艳波给出了一个思路:沙子向内塌陷类似于水流,能否借鉴跨江跨海大桥的水下培植履历?

“根据干系资料,这是海内第一次在沙漠里培植这么大的桥梁,没人朝这个方向去想。
我们参考了在大江大河水利工程培植中的围堰。
大河里面桥梁施工的时候采取围堰,让我们遐想到钢护筒。
为了验证猜想是否可行,施工职员先试着打了一个孔进行验证,结果证明,可行!
办理了桩基成孔问题,大桥在沙漠里头扎下了根。

从打下第一个孔开始,施工团队在培植中总结出一套方法:桩基创新采取钢护筒跟进干法成孔贯注技能,旋挖钻合营液压振动锤,内掏外打,分节循环跟进钢护筒成孔,自密实混凝土无水状态下贯注成桩,这套技能已成为办理流动沙丘成桩的关键技能,也补充了海内沙漠地区桩基施工的运用空缺。

而沙山沟特大桥的桩基全部采取新型钢护筒跟进成孔技能,全桥1834根桩基所用钢护筒连接起来长达43公里,相称于桥梁长度的4倍。

桩基成孔的问题办理了,另一个寻衅摆在面前:沙漠缺水,常常漫天黄沙;四季及昼夜温差大。
桥梁墩台混凝土施工及养护难度大,为了战胜恶劣的沙漠自然环境,防止因干燥蒸发过快、温差大造成的桥梁墩台身混凝土开裂,培植者们攻坚克难,研发出一套适应沙漠景象的混凝土制配防裂工艺,324个墩台身混凝土全部采取两布一膜加动力水循环滴灌系统包裹,就像在沙漠中给桥墩“敷面膜”一样保湿养护,担保了大桥的施工质量,并减少施工用水近16万立方米。

为了占领厚达14—33.4米的流沙层,培植者们通过不断的技能攻关和工艺创新,创造出一批新技能新工艺,并为后来的工程供应有益的借鉴和运用。

“刚刚施工的时候,走在30多米的大桥桥面上,我就想,假如有孩子我一定要带他来看看沙山沟特大桥。
工程落成的那一天,我们团队都十分高兴!
”10年后,再次走上沙山沟特大桥,来到自己奋斗过的地方,尹斌全难掩愉快之情。

沙山沟特大桥工程获“甘肃省培植工程飞天金奖”及“中国家优质工程奖”等多个奖项。
该桥防风沙构造设计理念、桩基干法成孔等新技能、新工艺,在后续库格铁路、和若铁路等工程的设计和施工中均得到了推广运用。

守桥——

背设备高下来回

修路难,养路亦难。
3月27日中午11时30分许,沙山沟特大桥的守护者——中国铁路兰州局集团有限公司嘉峪关工务段阿克塞线路车间阿克塞维修工区职工们,趁着天窗点开始作业。
在兰州铁路局集团公司嘉峪关工务段敦煌铁路参与组组长、党支部布告杨建平的带领下,检修小组抬着五六十斤的设备,沿着30多米高的通道阶梯向上攀爬至桥顶。

桥下,一群来沙漠里嬉戏的少年尽情拍照打卡,欣赏沙漠的俏丽。
桥上,爬到桥顶后,气喘吁吁,而维修工区的职工们没来得及喘一口气,就投入到作业中。

“这里夏季气温高达40摄氏度,冬季最低气温会降至零下30摄氏度,纵然在同一时令,昼夜温差也在25摄氏度以上,梁体、轨道因此会涌现热胀冷缩征象,加之重载货色列车的反复碾压挠曲、制动摩擦,铁路轨道几何尺寸变革幅度大、周期短,须要不间断维教化护,将轨道各项技能指标掌握在许可偏差范围之内,以确保设备安全、运输畅通。
”杨建平说。

沙山沟特大桥最高33.6米,可供高下的通道阶梯只有几处,这就意味着每次检修作业,不但要将重达五六十斤的养路机器抬到桥面上,还要高下反复多次运送机具,常常扛着机具步辇儿几公里才能到达作业地点,进行维教化护。

测轨距、看高低、测方向。
杨建平仔细不雅观察铁轨的曲度。
趴下仔细不雅观察,没什么异样啊!
杨建平却能看出铁轨轨距的细微变革,并能大致不雅观察出列车行驶对铁轨造成的轨迹偏移。

“这里看着非常直,实在有差异,哪怕是一丝一毫的差异,都可能影响列车行车安全。
”杨建平的目光勾留在一处轨道上,他用白色粉笔作出标记,维修小队便在此用机具展开维修,将轨距复位,确保轨距符合设计值。

一阵大风呼呼吹来,不由得晃了晃。
“小心,这桥上风忒大了,你得时候把稳安全!
”杨建平提醒。
在仔细不雅观察沙山沟特大桥时,杨建平和军队已走远,机器轰鸣的声音又从前方传来。
他们紧锣密鼓地连续奋战着,听说下午还要去另一个天窗点。

冬季,他们忍受零下20多摄氏度的寒冷和高空砭骨的寒风;夏季,他们面对烈日炙烤和滚滚热浪,特殊是遇上沙尘暴,纵然戴着脖套、口罩或者是头套,大风卷起的黄沙也会无孔不入,头发、耳朵、嘴里全都是沙子……

作为敦格铁路的主要掌握性工程,沙山沟特大桥的建成,结束了甘肃省阿克塞哈萨克族自治县和肃北蒙古族自治县不通火车的历史。

放眼全体敦格铁路,连接了青藏铁路与兰新铁路两大铁路干线,历史性地将兰新铁路、青藏铁路串联成中国西北地区的首条环形铁路网,与格库铁路相交汇成西北通向中亚的第二条国际通道,改变了中国新疆、甘肃、青海、西藏至中亚国家之间铁路运输迂回绕行的历史。

敦格铁路开通前,由兰新线的柳沟站到青藏线的格尔木站,全程2003公里。
敦格铁路开通后,兰新线柳沟站至青藏线格尔木站827公里,新疆和西藏之间运输间隔缩短约1176公里,节省韶光约12小时,大大降落了运输本钱。
敦格铁路打通了沿线地区主要矿产资源和物资运输通道,加强了青、甘、新、藏四省区的经济往来与互换互助,对加快沿线地区资源开拓、带动西部地区旅游业发展、助力西部地区经济发展,具有主要意义。

作者:银燕

来源: 公民日报外洋版