江苏省工程造价管理协会

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沪苏通长江公铁大桥建成通车

[发稿部门:省协会 - 江苏省工程造价管理协会   发稿时间:2020-07-03   阅读次数:4895]



沪苏通长江公铁大桥

沪苏通长江公铁大桥,建设工程名为“沪通长江大桥”,是中国江苏省境内一座连接上海南通市的桥梁工程,位于苏通长江公路大桥上游、江阴长江公路大桥下游,跨越长江江苏段。 [1-4]  采用主跨1092米的钢桁梁斜拉桥结构,是世界上首座超过千米跨度的公铁两用桥梁。
沪苏通长江公铁大桥于2014年3月1日动工建设;于2019年9月20日实现全桥合龙;于2020年6月定名;于2020年7月1日建成通车 [5-9] 
沪苏通长江公铁大桥是沪苏通铁路通苏嘉甬铁路(规划)、通锡高速公路共同的过江通道,南起苏州市张家港市、北至南通市通州区 [6]  大桥全长11.072千米(其中公铁合建桥梁长6989米),包括两岸大堤间正桥长5827米,北引桥长1876米,南引桥长3369米;大桥上层为双向六车道高速公路,设计速度100千米/小时;下层为双向四线铁路,设计速度200千米/小时(沪苏通铁路)、250千米/小时(通苏嘉甬铁路)。大桥工程总投资约150亿元。

建设历程

  • 前期规划 
1994年,原上海铁路局专家团来南通考察后,呼吁建设沪通铁路。同年,南通市计委和科协经研究,给出一份沪通铁路的预案调查报告。
1996年,南通市确定了铁路建设“三步走”(新长铁路、宁启铁路、通沪铁路)的目标,并开始着手前期规划工作。 [12] 
2003年,有关方面提出沪通铁路的三个过江方案。
  1. 方案一:南通—海门—浦东方案:线路自宁启铁路南通东站引出后,折向东经海门站,再折向南后经江滨西,在青龙港西和崇明岛牛棚港跨崇海大桥,接浦东至崇明铁路,南通段新建线路长约44千米。
  2. 方案二:南通—启东—浦东方案:线路自宁启铁路南通东站引出后,经宁启线至启东,从启东站引出折向南跨长江北支经新隆沙,接上浦东至崇明铁路,南通段新建线路长约80千米。
  3. 方案三:南通—常熟—南翔方案:线路自宁启铁路南通东站引出后,经竹行镇西,在南通农场和常熟市浒浦镇轮渡过江(远期隧道),再经吴市至东张接上规划建设的镇(江)—南(翔)铁路,南通段线路长约29千米。 [13] 
2004年11月,原中华人民共和国铁道部和江苏省政府形成的《关于江苏铁路建设有关问题的会谈纪要》中提到:“对沪通铁路建设问题,条件成熟时纳入路网规划及建设计划。”
2005年4月召开的部省会议上,上海市各级领导一致认为,考虑对崇明岛生态环境影响,沪通铁路最好不要经过崇明岛,希望推荐西线方案,引入上海枢纽并接浦东铁路。而事实上,西线越江方案新建线路短、越长江工程最短、工程投资最省,且线路不经崇明岛,符合上海市总体规划。根据西线规划方案,沪通铁路从宁启铁路南通东站引出后,跨通启公路和通启运河,在张芝山上跨新江海河,在苏通大桥下游7千米处跨越长江,再经常熟的东张至归庄,然后分叉:一条沿沪太路西侧向南,经浏河、曹王、罗店至杨行,接浦东铁路;另一条经太仓、葛隆、安亭接京沪铁路。11月,中华人民共和国铁道部副部长陆东福与江苏省副省长李全林在南京就加快推进江苏铁路建设项目前期工作有关问题进行了会谈,并取得了共识。“铁道部和江苏省共同抓紧推进沪通铁路项目前期工作,开展越江方案比选研究。”12月,在铁道部沪通铁路预可审查及越江桥隧方案论证会上,沪通过江铁路预可行性研究通过专家审查。
2007年3月,《新建上海至南通铁路预可行研究》编制完成,跨越长江方案以苏通长江公路大桥下游9千米的盾构隧道方案作为贯通方案。4月18日至20日,中国国际工程咨询公司在南通召开“新建沪通铁路项目建议书”评估会,并形成评估意见,越长江方案推荐苏通大桥下游8千米桥梁方案。
2008年2月,国家发改委批复沪通铁路正式立项。国家部委和江苏省相关部门开展论证工作,先后在苏通大桥下游8千米、5千米、3.2千米和规划的锡通通道进行比选和实船试验,并完成了过江工程河段河势等二十几个课题的研究。 [12] 
2010年2月,对于越长江方案,中华人民共和国铁道部与交通运输部达成共识,为充分利用过江资源,同时保证铁路与航道安全,在规划的锡通过江通道上建设沪通铁路跨长江大桥,并形成综合性过江通道。4月,交通运输部主持召开沪通长江大桥通航论证研究报告审查会。5月,交通运输部会同相关部委组织各方面的20多位顶级专家对南京长江大桥下游的所有过江通道进行综合分析比选。 [12]  
中华人民共和国铁道部、上海市政府及江苏省政府联合上报国家发改委《关于重新报送上海至南通铁路可行性研究报告的函》,对沪通铁路相关线路走向作重大调整,将沪通铁路跨越长江大桥的方位,由原来的苏通大桥下游3千米处调整为上游40千米处,即沿九圩港西侧至南通捕鱼港附近跨越长江至张家港市。7月,中华人民共和国交通运输部批复沪通长江大桥的通航净空尺度和技术要求,确定了桥位、桥式和桥跨。 [14]  12月19日,沪通长江大桥通航安全评估报告通过国家海事局组织的专家评审,标志着沪通长江大桥正式进入工程初步设计阶段。
2011年4月6日,沪通长江大桥进行29、30号桥墩地质钻探施工。
  • 建设过程
2013年11月,沪通长江大桥建设指挥部进驻南通。 [15]  同月,沪通长江大桥初步设计审查程序结束。 [16] 
2014年3月1日,沪通长江大桥开工。 [17]  6月,28号主塔墩钢沉井浮运至预定水域,顺利下沉。 [18]  10月28日,29号主塔墩钢沉井浮运至预定水域,标志着沪通长江大桥两大主墩进入全面施工阶段。 [19-20] 
2017年1月21日,天生港专用航道桥合龙。 [21]  10月22日,天生港专用航道桥主拱合龙,标志着天生港专用航道桥全部合龙。 [22]  12月28日,28号主墩中塔柱合龙。 [23] 
2018年3月1日,28号主塔墩首组钢锚梁成功安装到位。 [24]  4月27日,29号主塔墩开始下横梁首次混凝土浇筑。 [25]  5月11日,大桥建设进入桥面铺装阶段。 [26]  5月28日,主航道墩顶5个节间的钢桁梁全部架设完成。6月1日,主航道桥边墩首个超千吨大节段钢梁架设完成,这是中国国内首个超千吨大节段钢梁成功架设。 [27]  7月19日,主航道桥29号墩中塔柱高度突破百米大关。 [28]  9月9日,南引桥全面贯通。 [29-30]  9月25日,沪通长江大桥正式摊铺桥面沥青。 [31]  9月28日,北侧主塔封顶。 [32]  10月9日,主航道桥大节段钢桁梁双悬臂架设正式开始。 [33]  10月16日,天生港专用航道桥铁路层钢桥面UHPC铺装施工顺利完成。 [34]  11月9日,29号墩首节段钢梁成功架设。 [35] 
沪苏通长江公铁大桥主要建设节点
起始日期 结束日期 节点工程
2014年5月5日 2016年1月31日 钻孔桩施工
2014年3月1日 2016年7月30日 28号墩沉井施工
2014年5月13日 2017年10月30日 29号墩沉井施工
2016年9月20日 2018年9月19日 28号墩主塔施工
2017年12月3日 2019年6月27日 29号墩主塔施工
2016年2月26日 2018年1月1日 专用航道桥上部结构施工
2018年5月10日 2019年9月23日 主航道桥钢梁架设
注:参考资料 [36] 
2019年3月11日,南主塔完成第一根斜拉索的架设,这是中国重载型公铁两用斜拉桥在真正意义的“塔梁同步”施工条件下架设的第一根斜拉索。 [37]  4月27日,南引桥铁路桥面防水层施工完成。 [38]  5月28日,北岸辅助跨合龙。 [39]  6月27日,南侧主塔封顶。 [40]  7月18日,南岸辅助跨合龙。 [41]  8月5日,主航道桥首个边跨钢梁完成合龙。 [42]  8月9日,28号主塔塔端斜拉索挂设成功。 [43]  9月20日,沪通长江大桥合龙。 [44]  11月15日,沪通长江大桥全桥斜拉索吊装全部完工。 [45-46]  12月14日,沪通长江大桥铁路桥部分开始铺轨作业。 [47] 
2020年1月15日,沪苏通长江公铁大桥开始架设接触网导线。 [48-50]  1月18日,沪苏通长江公铁大桥公路面全线贯通。 [51]  3月9日,沪苏通长江公铁大桥塔端首对斜拉索减震器安装完成。 [52]  3月18日,沪苏通长江公铁大桥主航道桥桥面沥青正式开始摊铺。 [53]  4月14日,沪苏通长江公铁大桥主航道桥桥面沥青摊铺全部完工 [54]  。4月29日,沪苏通长江公铁大桥主航道桥桥梁防撞设施安装完成 [55]  。5月26日晚,沪苏通长江公铁大桥1092米主跨进行荷载试验 [56]  。6月,沪通长江大桥被正式命名为“沪苏通长江公铁大桥” [8]  。7月1日,沪苏通长江公铁大桥揭牌通车

设计参数

沪苏通长江公铁大桥线路全长11.072千米,包括两岸大堤间正桥长5827米,北引桥长1876米,南引桥长3369米,其中公铁合建桥梁长6989米。主航道桥为主跨1092米钢桁梁双塔斜拉桥,主塔高330米,约110层楼高。沪苏通长江公铁大桥主航道桥是主跨1092米的公铁两用钢桁梁斜拉桥,跨径布置为(140+462+1092+462+140)米。斜拉索采用平行钢丝斜拉索,最大索长576.5米,索重84吨。拉索在梁端的锚固采用锚拉板构造,锚点在桥面标高以上1.35~2.15米。 [63]  大桥主通航孔代表船型为5万吨级集装箱船和10万吨级散货船,代表船队为4.8万吨4排4列驳船队,专用航道桥代表船型为5.7万吨级散杂船。
沪苏通长江公铁大桥位于长江三角洲地段的中部、中国江苏省东南部,位于江阴长江公路大桥下游45千米,苏通长江公路大桥上游40千米,连接张家港市和南通市通州区;公路桥北接锡通高速公路北接线, [61-62]  南接锡通高速公路南接线;途经该桥高速公路为南通—无锡高速公路;途经该桥铁路为通沪铁路通苏嘉甬铁路

建设成果


沪苏通长江公铁大桥正桥为两塔五跨斜拉桥。大桥主塔高325米,采用钻石型混凝土结构,为世界最高公铁两用斜拉桥主塔。大桥主跨1092米,建成后将是世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥。 [66] 
大桥工程所用钢筋约48万吨,相当于12个“鸟巢”所用钢材;混凝土230万立方米,相当于8个国家大剧院的用量。大桥能抵御14级台风,8级地震,10万吨级船舶的撞击。 [66] 
跨度大
大桥主航道桥主跨为1092米,为国内最大跨度的斜拉桥,也是世界上最大跨度公铁两用斜拉桥。这种大跨度设计,满足了长江航道远期12.5米深水航道向上延伸、10万吨货轮通航、桥梁通航孔净宽,以及水流、河势的诸多要求。大桥的结构,为双塔三索面钢桁梁斜拉桥。
  世界上桥梁跨度最大的是俄罗斯的俄罗斯岛大桥,2012年建成。此桥主跨1104米,比沪苏通长江公铁大桥主跨长了12米,但它只是一座六线公路桥,桥的总长度和荷载远小于沪苏通长江公铁大桥。

主塔高
大桥主塔高325米,相当于100多层楼高,主塔承载的轴力达30万吨。主塔基础采用倒圆角的矩形沉井基础方案,其平面面积达5100平方米,相当于12个篮球场的面积之和,是世界上规模最大的桥梁沉井结构。沉井承担着桥梁的全部荷载,是名副其实的“定海神针”。
  大桥桥址河段位于感潮区内,受潮流和径流的叠加影响较大,河床段桥址全部为粉细砂、细沙和淤泥粉质黏土层。主塔基础施工方案有两种选择,即桩基方案和沉井方案。大桥设计团队经过缜密研究与详细对比,选择了施工难度大但施工质量高的沉井方案。在此之前,我国最大沉井施工是江阴长江大桥主塔沉井,无论平面尺寸还是下沉深度,都远远小于沪苏通长江公铁大桥主塔。
沪苏通长江公铁大桥29号墩主塔为倒“Y”形钢筋混凝土结构,塔高325米,主塔塔座之上共分为下塔柱、下横梁、中塔柱和上塔柱四个部分,其中下横梁是主塔建设过程中单项单次工程耗时最长、工作量最大的一次施工。下横梁高14米,跨度为74.5米,宽度18米,共分两次浇筑混凝土,首次浇筑高度为8米。 [25] 
材料新、工艺新
作为主跨度超千米的公铁两用桥,钢桁梁斜拉桥主桁杆件轴力超大,钢材屈服强度必须达到500兆帕级,传统的、现有的材料很难满足设计要求。之前,我国南京大胜关长江大桥使用的是Q420qE钢材,我国钢铁生产企业还不能生产比之更高强度级别的桥梁钢。自主研发高性能钢材,迫在眉睫。为此,中铁大桥勘测设计院集团有限公司牵头,开展“Q500qE级高强度桥梁结构钢”研究工作,组织国内独特钢结构专家研讨攻关,联合鞍钢、武钢及相关缆索厂组织实施。2015年8月,他们终于试制出了第一批Q500qE级高强度桥梁结构钢。试验结果表明,满足国家标准和国际标准的要求,完全可以用于沪苏通长江公铁大桥的建设。同时,2000兆帕斜拉索已完成相关研究工作,编制了技术条件。
  同时,大桥还采用了一系列具有世界先进水平的新结构、新设备和新工艺。大桥主航道采用刚度大、行车性能优越的箱桁组合新型结构,体现了世界钢桥结构的发展方向;主航道桥采用伸缩量2000毫米级的桥梁轨道温度调节器和伸缩装置,为世界首次采用;还首次采用了巨型沉井整体制造、浮运、定位新工艺以及主梁两节间全焊接、桥位整体吊装施工新工艺。 [67-68]
沪苏通长江公铁大桥价值意义
沪苏通长江公铁大桥建成投入使用后,将成为沿海重要的铁路、公路过江通道,对尽快实现沿海铁路全线贯通,进一步完善区域交通运输结构,提高过江通道运输能力,促进长三角社会经济一体化,具有重要意义。
沪苏通长江公铁大桥工程规模之大,施工难度之大,创造了世界桥梁和中国桥梁建设的多个之最。