【桥隧创新周周探】滇藏铁路丽香段虎跳峡金沙江铁路大桥

Weekly on Bridges and Tunnels

▲  虎跳峡金沙江铁路大桥实景照

我的 名片

• 姓名 ： 滇藏铁路丽香段虎跳峡金沙江铁路大桥

• 生日 ：2022年11月30日通车（预计）

• 籍贯 ：云南

• 长度 ：主跨660m

• 类型 ：钢桁梁悬索桥

• 特点 ：世界首座铁路专用悬索桥

• 建设单位 ：中国铁路昆明局集团有限公司滇西铁路建设指挥部

• 设计单位 ：中铁二院工程集团有限公司

• 施工单位 ：中铁大桥局第五公司

滇藏铁路丽香段虎跳峡金沙江铁路大桥 位于云南省丽江和香格里拉交界处的虎跳峡景区，在著名景点虎跳石上游3km处跨越金沙江。大桥孔跨布置为（110+660+98）m上承式连续钢桁梁悬索桥，全长882.5m。桥上设有越行车站，为双线铁路，线间距5m。滇藏铁路丽香段南起大丽铁路丽江车站，向北至香格里拉，全长139.6km，为设计时速140km的客货共线铁路。

工程 技术难点

本桥为我国首座山区铁路悬索桥，也是世界首座铁路专用悬索桥，无规范遵循，无同类案例借鉴。11项设计科技课题和15项施工科技课题的研究，为本桥的建造提供了强有力支撑。

大跨度悬索桥属于大变形柔性结构，其刚度无法满足基于小跨径、小变形的传统挠跨比刚度控制法的要求。建立一种适用于柔性悬索桥的刚度限值标准，是铁路悬索桥应用需要首要解决的难题。

桥址距离冲江河活动断层2km，附近600m那田增断层具有一定发震能力，地震动峰值加速度0.254g，同时受后期规划水库影响，桥塔70m塔柱在水中，桥梁抗震问题异常突出，抗震性能面临巨大挑战。

▲  虎跳峡金沙江铁路大桥蓄水效果图

▲  桥塔施工

桥面距江面250m，属典型的山区V型峡谷地貌，设计风参数不确定、风致振动突出，风-车-桥耦合下的行车安全评估极为迫切。

铁路疲劳荷载工况下，悬索桥钢梁弦杆以拉、压交替受力为主，疲劳应力幅较大，钢梁杆件设计疲劳强度问题突出。

主塔嵌固基础截面17m×17m，最大深度达49m，其防护桩截面尺寸3.5m×4.5m，深度达77m，开挖断面尺寸和深度均尚属罕见，施工难度极大、风险极高。

▲  主塔嵌固基础施工

▲  隧道锚边坡防护施工

单节段钢梁重320t，二期恒载20t/m。采用传统架设方法，钢梁架设过程中需高空拆除大量临时杆件，并进行大吨位等效压重，施工工序多、时间长、风险高。

▲  钢梁架设施工

本桥是我国首座铁路悬索桥，没有相关维养标准。需要研发铁路悬索桥运营监测系统，建立运营养护标准，为大桥后期健康运营提供保障。

技术 创新

1、提出梁体变形曲率与梁端转角双指标控制的铁路悬索桥刚度限值标准，解决了铁路悬索桥刚度无标准可依的技术难题。

2、提出基于铁路运量的疲劳损伤折减系数法的疲劳强度控制方法，解决了铁路悬索桥钢桁梁高应力幅杆件疲劳强度控制难题。

3、建立采用附加动水质量法模拟墩水耦合效应的地震力计算方法，解决了深水桥墩抗震计算难题。

4、建立基于斜坡抗剪能力和最小锚固深度的嵌固基础承载力计算方法，解决了高陡边坡嵌固基础设计难题。

1、首次在铁路悬索桥中采用边跨空间缆构造，解决了山区高陡边坡桥梁与隧道衔接难题。

2、提出适用于山区铁路悬索桥的上承式钢桁梁构造，解决了铁路悬索桥超宽桁架断面及其桥面系、腹杆疲劳难题。

3、提出适用于山区的桥塔基础构造，解决了高陡边坡上桥塔抗震、边坡保护难题。

4、研发一种安全、方便更换的锚碇预应力锚固装置，解决了悬索桥主缆锚固系统更换难题。

1、研发800t缆索吊双节段吊装工艺和无压重刚接的钢梁架设工艺，解决了山区悬索桥钢梁安全、快速架设难题。

2、研发矩形桩基旋挖钻成孔工艺，解决了高陡边坡超大、超深基础的施工难题。

经济社会意义

滇藏铁路丽香段是滇藏铁路的重要组成部分，是进藏的重要通道，对藏区稳定和脱贫攻坚具有重要意义。虎跳峡金沙江铁路大桥跨越了“茶马古道”最难以逾越的金沙江天堑，大桥的建成开创了世界铁路专用悬索桥建造的先河，为今后类似工程，跨越高山险谷提供了宝贵的建设经验，拓宽了山区铁路选线的弹性。