五峰山長(zhǎng)江特大橋位于泰州長(zhǎng)江大橋和潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋之間,其北岸位于鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)高橋鎮(zhèn),南岸位于鎮(zhèn)江新區(qū)五峰山腳下,是連鎮(zhèn)鐵路和京滬高速公路南延的關(guān)鍵控制性工程。大橋全長(zhǎng)6409米,其中主跨為1092米,采用單跨懸吊鋼桁梁懸索結(jié)構(gòu),上層為8車道高速公路,設(shè)計(jì)時(shí)速100公里;下層為4線高速鐵路,設(shè)計(jì)時(shí)速250公里。
“五峰山長(zhǎng)江特大橋北錨碇沉井體量巨大,下沉施工是連鎮(zhèn)鐵路建設(shè)的重大難點(diǎn)之一。”二航局副總經(jīng)理、五峰山長(zhǎng)江大橋1標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理吳維忠介紹說(shuō),“這座特大橋是中國(guó)第一座公鐵兩用懸索橋、世界首座高速鐵路懸索橋,航道不設(shè)橋墩,一跨過(guò)江,按照一線鐵路載荷相當(dāng)于6車道高速公路推算,新建的特大橋相當(dāng)于32車道的高速公路橋,要挑起這一重?fù)?dān),要求沉井有足夠大的體量,才能保證整個(gè)大橋的穩(wěn)定和行車安全。”
五峰山長(zhǎng)江特大橋北錨碇沉井長(zhǎng)100.7米、寬72.1米、高56米,面積比足球場(chǎng)還大,建成后的北錨碇重量達(dá)133萬(wàn)噸,相當(dāng)于186座法國(guó)巴黎埃菲爾鐵塔重量,體積相當(dāng)于13艘世界上最大航空母艦滿載排水量之和,不論從體積還是重量都是名副其實(shí)的“世界第一井”。
“按照施工組織安排,五峰山長(zhǎng)江特大橋北錨碇沉井分10次澆注混凝土,分3階段下沉到位。”吳維忠表示,由于尺寸巨大,在下沉過(guò)程中沉井結(jié)構(gòu)的剛度就會(huì)變得很小,如同一塊“海綿床墊”,下沉施工的難度和風(fēng)險(xiǎn)巨大。
建設(shè)五峰山這座世界級(jí)大跨度重載高速鐵路兩用懸索橋,國(guó)際上沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可供借鑒,而超大沉井下沉施工也無(wú)先例,項(xiàng)目部利用最新科技成果,結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn),邊科研邊實(shí)踐,攻克多項(xiàng)施工難題。
針對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜、首次下沉沉井結(jié)構(gòu)剛度弱的特點(diǎn),在總結(jié)已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,二航局經(jīng)過(guò)反復(fù)的研究和嘗試,采取“十字槽開挖下沉法”,通過(guò)對(duì)刃腳開槽寬度的控制,控制下沉速度;聯(lián)合多家智囊團(tuán)隊(duì)研發(fā)了五峰山長(zhǎng)江大橋北錨碇信息化施工監(jiān)測(cè)平臺(tái),將實(shí)景建模和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)相融合指導(dǎo)后續(xù)施工,探索出數(shù)字化下沉技術(shù);大橋沉井采用空氣幕技術(shù),減少下沉阻力,調(diào)節(jié)下沉的偏位,確保了五峰山大橋沉井下沉平面誤差控制在10厘米以內(nèi),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。沉井下沉首次應(yīng)用三維聲吶探測(cè)立體成像技術(shù),是三維聲吶立體成像在沉井下沉中首次成功應(yīng)用。多種創(chuàng)新技術(shù)方案和工藝工法的有效實(shí)施,實(shí)現(xiàn)了龐然大物安全平穩(wěn)下沉56米至設(shè)計(jì)標(biāo)高,精準(zhǔn)到位,成功解決了超大型沉井施工的世界級(jí)難題,為我國(guó)特大橋梁沉井施工積累了經(jīng)驗(yàn)。
據(jù)了解,在距離沉井136米處,有一座上世紀(jì)60年代建設(shè)的110千伏跨江高壓電塔,距離沉井180米處是長(zhǎng)江大堤,沉井吸泥下沉,極易造成周圍地基沉降,一旦發(fā)生沉降,將嚴(yán)重威脅電塔和江堤的安全,后果不堪設(shè)想。在沉井下沉過(guò)程中,項(xiàng)目部立即采取實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的手段,密切關(guān)注周圍蛛絲馬跡的變化,精確控制下沉速度,確保了過(guò)江電塔和長(zhǎng)江大堤的安全。
連鎮(zhèn)鐵路是國(guó)家快速鐵路網(wǎng)的重要組成部分和長(zhǎng)三角城市群區(qū)域快速鐵路的骨干線路,是江蘇省連接蘇北、蘇中、蘇南地區(qū)的南北縱向主通道,具有京滬高鐵輔助通道的重要功能,在國(guó)家鐵路網(wǎng)和江蘇省綜合運(yùn)輸體系中具有重要地位。這條鐵路全長(zhǎng)304.5公里,設(shè)計(jì)時(shí)速250公里,主要承擔(dān)區(qū)域內(nèi)南北方向客運(yùn)任務(wù)。該鐵路2015年9月全線開工建設(shè),預(yù)計(jì)2020年8月全線建成,通車后將大大縮短江蘇城市群間的時(shí)空距離。