​全国首座时速350公里无砟轨道高铁斜拉桥——赣州赣江特大桥

全国首座时速350公里无砟轨道高铁斜拉桥——赣州赣江特大桥

詹天佑奖

中国土木工程詹天佑奖于1999年设立，以推动土木工程行业科技创新与进步为宗旨的科技奖项，是我国土木工程领域科技创新最高荣誉奖，涵盖建筑、桥梁、公路、水利、港口、市政等土木工程各领域的重要奖项。2023年12月25日，第二十届第二批中国土木工程詹天佑奖评选，昌赣客专赣州赣江特大桥进入获奖名单。

赣州赣江特大桥是昌赣客运专线的控制性工程，位于章江、贡江交汇下游1.9公里处，被誉为“千里赣江第一桥”。

该桥全长2.156公里，具有“水深、桩长、塔高、大跨”的特点。主桥设计为双塔式斜拉桥，主跨300米，最大钻孔桩径2.2米，桩长56米。35至36号塔底以上索塔高分别为120.6米，设计时速达350公里。

有砟轨道是传统的铺枕木和石子的轨道，路砟飞起来会影响轨道上列车的运行，列车速度因此受到限制。武汉天兴洲长江大桥、京沪高铁大胜关长江大桥、合福高铁铜陵长江大桥等桥梁铁路桥面均采用有砟轨道结构，列车均需降速通过，成为全线列车高速运行的速度瓶颈。

当时，在大跨度桥上铺设无砟轨道，已成为我国扩大无砟轨道应用范围的一大技术难题。为突破这一技术瓶颈， 国内首座按时速350km设计并铺设无砟轨道的高速铁路斜拉桥——昌赣客专主跨300m混合梁斜拉桥应运而生。

赣州赣江特大桥施工工艺复杂、技术难度大，而且处于通航河道施工。它聚水深、桩长、塔高、大跨、斜拉、钢混结合等特点，同时，赣江是长江的八大支流之一，汛期水位变化大、无规律，栈桥、钻孔平台、钢管桩围堰、索塔、主梁高空作业，大型特种设备钻孔、钢箱梁运架安全是施工安全控制的重点，被建设单位列为全线重难点和“咽喉控制性”工程。

面对实际情况，中铁十六局昌赣客专项目建设单位邀请全国有关知名权威专家现场论证进行施工方案优化；在施工过程中，在项目管控、施工现场、安全质量、环境保护等方面全面推行标准化管理；同时运用全国领先的BIM系统进行项目管理，极大减少资源浪费，为工程建设的顺利开展提供了便利条件。

赣州赣江特大桥在设计施工中创造出5个全国首次：首次在高速铁路斜拉桥上铺设无砟轨道；首次将箱型钢-混凝土组合梁用于高速铁路大跨度斜拉桥；首次应用新型的钢-混结合段构造连接技术；首次在国内将索塔钢锚箱结构应用于高速铁路大跨度斜拉桥；首次在国内将锚拉板应用于高速铁路大跨度斜拉桥上。

适应无砟轨道需求

为满足桥上铺设无砟轨道并按时速350km运行的需求，要求大跨径斜拉桥具有较好的结构刚度及动力性能，要求桥面板具有较大的刚度，并与无砟轨道底座板良好连接。结合耐久性、经济性、先进性等多方面综合考虑，主跨300m斜拉桥采用混合梁，即边跨为混凝土箱梁、中跨采用箱形钢-混组合梁，可发挥其诸多优点——

1.与中跨钢箱梁相比，主梁恒载重量有所增加，增大了重力刚度，结构刚度得到提高（以主跨300m箱形梁的双线铁路桥为例：挠跨比从1/700左右提高到1/880左右），同时增加风振阻尼特性，改善抗风性能。

2.相对于钢桥面板，混凝土桥面板刚度大，局部变形小，有利于高速行车。

3.在混凝土板上铺设无砟轨道，技术成熟。

4.桥面混凝土板通过分块、提前预制，大幅降低混凝土收缩、徐变引起的变形及应力重分配。

5.结构用钢量降低，工程更经济。

结构设计

主梁为混合梁，即边跨采用混凝土梁，中跨采用钢-混组合梁，钢-混结合段位于主梁中跨距索塔中心20m处。

边跨混凝土箱梁采用单箱三室等高截面， 梁顶宽16.5m，中心处梁高4.5m。

中跨主梁采用钢-混箱形组合梁，采用这种主梁形式主要是为满足高速行车的刚度需要，同时无砟轨道结构与混凝土桥面板结合的方式更可靠。组合梁采用与边跨混凝土箱梁对应的单箱三室截面，钢梁断面为槽形，混凝土桥面板宽16.3m，中心线处梁高4.5m。

混凝土桥面板一般厚30cm，在钢梁上翼缘附近加厚至50cm。桥面板分为预制板与纵向湿接缝、横向湿接缝三部分制作。

组合梁每节段长12m，各节段采用先架设钢梁，再吊装预制混凝土桥面板，随后现浇湿接缝的施工方法。混凝土箱梁与钢-混箱形组合梁采用钢－混结合段过渡，采用腹板埋入式+顶底板渐变式钢－混接头。整个结合段长10m，包含2m钢梁埋入段、3m顶底板渐变段、5m刚度过渡段共3部分。

为保证钢梁与混凝土的可靠连接，钢梁上翼缘板顶、腹板两侧、底板上侧均布置剪力钉；同时在钢梁上翼缘板下方设置加劲板，在钢梁底板上方设置纵隔板，加劲板及隔板上设置PBL剪力键，保证力的可靠传递。

斜拉索

斜拉索采用1670MPa镀锌平行钢丝拉索，空间双索面体系，扇形布置，全桥共48对拉索。

斜拉索与索塔采用内置式钢锚箱的锚固方式，张拉端设置在塔内。斜拉索在混凝土箱梁上的锚固方式采用预埋套管的形式，在组合梁上的锚固方式采用锚拉板结构形式。

2018年8月，昌赣客运专线赣州赣江特大桥成功合龙。2019年12月26日，昌赣客运专线开通运营。

赣州赣江特大桥是“智能建设”“绿色建设”的典范，施工中采用了标准化、信息化、智能化以及绿色建造相关技术，充分体现了高速铁路建设的一系列先进思想和理念。