甬舟铁路西堠门公铁两用大桥

宁波至舟山铁路位于浙江省东部沿海地区，西起宁波东站，经宁波市鄞州区、北仑区，至舟山市金塘岛、册子岛及本岛定海区，终于舟山（白泉），宁波东至舟山线路运营长度77.006km，新建线路长70.741km。甬舟高速公路复线起自宁波北仑好思房，跨金塘水道、西堠门水道至册子岛，再跨桃夭门水道、富翅门水道至舟山本岛，路线全长约78km(含公铁合建段)。

为集约跨海通道资源，西堠门公铁大桥为甬舟铁路及甬舟高速公路复线跨越西堠门水道的共用跨海桥梁，连接金塘岛和册子岛。

▲  线路平面图

西堠门公铁两用大桥是甬舟铁路全线关键控制性工程，全桥总长3118.226m，主桥为主跨1488m斜拉-悬索协作体系桥，孔跨(70+112+406+1488+406+112+70)m，主桥总长2664m。铁路引桥部分为(40+64+40)m连续梁、32m简支梁及40m简支梁。

▲  桥式立面布置图

主跨1488m的西堠门公铁两用大桥为全线控制性工程，主体工程建设工期66个月，是一项世界级跨海工程。大桥具有“五个世界之最，三个世界首次”等特点和重难点，是一座挑战极限、举世瞩目的超级跨海工程。

大桥主跨1488m，世界公铁两用跨海大桥之首。

大桥采用公铁平层布置，中间铁路，两边公路，首次采用三箱分离主梁结构。主梁宽68m，中线高5m，标准节段长28m，为世界同类型中最宽的桥梁。

▲  主梁布置图

▲  主梁三维图

册子岛侧5#主塔墩基础采用18根φ6.3m的超大直径钻孔桩基础，是目前世界上直径最大的桥梁钻孔桩基础。

▲  基础三维图

主塔采用“A”型桥塔，高294m，莲花形塔冠，为世界公铁两用大桥海上最高主塔。

▲  主塔三维图

金塘岛侧锚碇采用大型预应力岩锚，为世界上规模最大的岩孔锚。

▲  岩孔锚结构示意图

金塘岛侧4#主塔墩采用直径58m的圆形嵌入式设置沉井基础，为世界上首个嵌入式设置沉井基础。

▲  嵌入式沉井效果图

主缆由塔顶处横向间距6m变幅至跨中处横向间距26.6m，在跨海高铁铁路桥梁中首次应用空间变幅式缆索体系。

▲  空间变幅式缆索体系

主桥采用斜拉-悬索协作体系，在跨海高铁铁路桥梁中首次应用斜拉悬索协作体系。

桥址处海洋风浪环境复杂，全年6级及以上大风超过100天，桥梁设计基准风速44.8m/s（14级）且地处东南沿海台风频繁登陆区。水文环境及波浪条件恶劣，桥位处水道最大水深93m，最大流速4.1m/s，百年重现期浪高8.8m，海洋环境氯盐侵蚀、化学侵蚀严重，航道处万吨级货轮来往繁忙；其中，5#主塔墩基础水深达60m，地形起伏变化大，海床基岩裸露。“风大、浪高、水深、流急、裸岩”等环境特点是大桥设计和施工所面临和必须克服的重大难点。

▲  地质图

为解决上述新型结构和复杂海洋环境等难点，项目部联合北京交通大学、西南交通大学、武汉大学、武汉理工大学、中南大学、宁波大学和桥梁国家重点实验室、中铁大桥科学研究院等高校和科研单位，开展了八大课题研究，其中，复杂海洋环境下深水裸岩超大直径群桩基础施工技术及装备研究、海洋桥梁施工期风浪流研究及监测预警技术、灌注桩成桩质量系统控制及早期缺陷识别与处理技术研究等三个课题已取得重大进展并将成果应用于现场施工。

▲  2023年初全景航拍

▲  2023年底全景航拍

针对大桥5#主塔墩基础18根6.3m超大直径钻孔桩施工难题，在正式开工之前两年就提前谋划，先后进行了陆地和水上两次桩基试验，验证并改进了双导管同步灌注水下桩基混凝土、电动扳手施拧大直径钢筋接头、内外两层声测管检测超大直径桩基质量等全套新型工艺，同时还联合国内顶尖厂家自主研制了ZJD7000型动力头回转钻机和SWDM1280/XR1600E两款超大直径旋挖钻机，此外，还创新性地提出了国内外首个自浮式钢桁架施工平台方案并完成建造，满足复杂海洋环境下超大直径钻孔桩施工需求。

▲  自浮式钢桁架平台浮运

这些新式装备的研制应用和新型工艺的改进创新，为大桥基础建设提供了坚强有力的支撑。2024年1月7日，圆满完成了5#主塔墩基础18根6.3m超大直径钻孔桩施工，比实施性施组关键线路工期大大提前，这标志着大桥建设进入崭新阶段，下一步将进行主塔、主梁等海上结构的施工。

▲  6.3m桩基施工

本项目信息化建设紧密围绕西堠门公铁两用大桥建设重难点，功能上包含建设单位要求、现场施工需求和中国中铁信息化发展规划，技术上充分发挥国内外先进信息化技术在本项目中的应用，实施上积极借鉴国内知名桥梁信息化应用经验和优秀成果。以“远程调度”为应用目标，以“实用有效”为检验标准，以“数字孪生”为核心理念，做到事前预防，事中可控，竣工可溯，探索桥梁全生命期智能建造系统搭建和智慧工地的应用，助力智能铁路系统建设。

▲  智慧沙盘

通过应用智能识别、数字孪生、AR现场增强等技术手段，构建工地万物物联系统，实现安全、质量和生产的云监测、云预警和云控制。BIM信息化平台囊括四大模块：虚拟建造、智慧工地、智能建造、大数据溯源，包括BIM施工深化建模、施工组织（方案）模拟、场地规划、施工工艺工法模拟、虚拟建造及仿真模拟、基于数字孪生的数字化交付等应用，能够有效指导现场施工。

▲  智能建造

自项目筹备阶段起项目部即深入贯彻铁路建设项目标准化管理理念，不断强化强基达标、提质增效工作主题，以确保工程质量安全为核心，全面动员、统筹策划、精准发力，推动铁路建设切实由规模速度型向质量效益型转变，实现了西堠门公铁两用大桥安全优质、科学有序的良好开局。

甬舟铁路是国家《中长期铁路网规划（2016-2030年）》中的重大项目，是浙江省大通道建设十大标志性项目之一，对完善国家高铁路网、实现浙江省高铁全覆盖、结束舟山群岛不通铁路的历史，推动宁波舟山一体化、同城化发展有重要意义。