世界首座六线铁路大桥横跨天堑——南京大胜关长江大桥成为“中国智造”新名片
在世界高速铁路桥梁的宏大叙事中,南京大胜关长江大桥是一座无法绕过的丰碑。这座全长约9.27公里、主跨336米的高速铁路跨江大桥,以“体量大、跨度大、荷载大、速度高”的“三大一高”显著特征,创下了四项“世界第一”,是世界首座六线有轨铁路大桥,也是世界上设计荷载最大、跨度最大的高速铁路桥。大桥于2011年1月11日正式投入使用,作为京沪高速铁路、沪汉蓉铁路和南京地铁S3号线的共用过江通道,它使京沪高铁列车以300公里的时速平稳飞驰过江,同时也让南京地铁S3号线如“悬挂”在高铁两侧般穿梭过江,开创了高铁与轨道交通在大型桥梁上共线运营的先河。
一、工程概况:钢桁拱桥的极限跨越
南京大胜关长江大桥位于南京长江大桥上游约20公里处,起于南京市雨花台区,止于南京市浦口区,全长9.273公里,跨水面正桥长1.615千米,总投资45.6亿元。桥面布置为六线铁路:中间两线为京沪高速铁路,线间距5米;两边各两线为沪汉蓉铁路和南京地铁S3号线,其中沪汉蓉铁路按Ⅰ级铁路标准设计,地铁S3号线为双线轨道交通。主桥采用双塔三跨连续钢桁梁斜拉桥结构,主跨2×336米,边跨170米,总长874米。通航净空32米,可满足万吨级船舶轻松过江。
二、世界纪录:四项“世界第一”的背后
南京大胜关长江大桥创造了四项“世界第一”。
世界首座六线铁路大桥。六线铁路同步过江,京沪高铁、沪汉蓉铁路和地铁S3号线同时通行,这在全球铁路桥梁史上绝无仅有。为适应行车速度、供电制式、信号模式各不相同的多线路共用桥梁需求,设计团队花了极大的力气研究桥梁的荷载分配、刚度协调和电磁兼容等技术难题。
世界设计荷载最大。大桥设计荷载为六线铁路荷载,其中京沪高铁和沪汉蓉铁路为客运专线,地铁为城市轨道交通,合计活载超过2万吨,比普通四线铁路桥高出近一倍。在钢桁拱梁制造过程中,首次采用国产Q420qE级高强度桥梁钢,焊接难度极大,建设团队承担了国家重点科研课题攻关。
世界跨度最大高速铁路桥。主跨336米,在高速铁路桥梁中位居世界前列。钢桁梁架设过程中采用了“悬臂拼装法”,即利用吊装设备将钢梁节段逐段吊装至设计位置,并通过高强度螺栓连接固定,确保了跨中超大荷载下结构的稳定。
世界时速最高重载铁路桥。大桥设计最高速度300千米/小时,同时承受沪汉蓉铁路普速客车和重载列车的通行,创造了大跨度铁路桥梁刚度和动力响应控制的世界纪录。
三、“轨道六线并行”的多模式运营奇迹
在大胜关大桥上,最令人惊叹的当属“轨道六线并行”的奇观。2017年12月6日,南京地铁S3号线(宁和城际)正式开通运营。S3号线是目前南京唯一以桥梁形式跨越长江的轨道交通线路,跨江段利用大胜关长江大桥专用过江通道并与其合建。在桥上,中间段为并行的双线京沪高速铁路和双线沪汉蓉铁路,南京地铁S3号线则在这四线铁路两侧由悬臂支撑,远远看去仿佛“悬挂”在桥的两侧飞驰。为了让高铁与地铁“和谐”共存,设计团队克服了长大坡度设计、电磁辐射信号干扰、江面横风抗风等三大技术难题。地铁合建段施工只能利用高铁夜间“天窗点”进行,在3.6公里合建段内精确作业,确保施工过程中没有一张纸片或包装袋侵入铁路限界。
四、荣誉成就与战略价值
南京大胜关长江大桥是代表当今世界桥梁建造技术最高水平的标志性工程,先后荣获中国建筑工程鲁班奖、中国土木工程詹天佑奖、国家科技进步奖等多项国家级荣誉。在建设历程中,2006年9月14日正式开工建设,2009年9月28日顺利合龙贯通,2011年1月11日正式投入使用。
大桥的通车使京沪高铁实现了全线300公里时速跨江运行,南京到北京行车时间压缩至4小时以内。大桥还是沪汉蓉铁路通道的关键节点,使长江上游地区经武汉直达南京上海的高速铁路通道全线贯通。同时,大桥还承担了地铁S3号线跨江功能,日均客流峰值接近10万人次,深刻改变了江北地区居民的出行方式和生活方式。
