攻克國(guó)內(nèi)鐵路建設(shè)最大溶洞，建成國(guó)內(nèi)首座鋼管混凝土轉(zhuǎn)體拱橋、世界最大跨度的公鐵兩用鋼箱橋和最大跨徑中承式鋼混結(jié)合提籃拱橋……剛剛開通的成貴高鐵有不少世界、中國(guó)“之最”。為何“之最”這么多？12月16日，在飛馳的首發(fā)列車上，中鐵二院成貴高鐵項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人為大家“揭秘”。

　　地質(zhì)復(fù)雜

　　煤礦采空區(qū)、天然氣地段、巖溶等帶來了諸多設(shè)計(jì)難題

　　成貴高鐵沿線地形條件極為復(fù)雜艱險(xiǎn)，線路從四川盆地，一路至云貴高原，高度從200米爬升至2000米以上。地形地貌的劇烈變化，使得成貴高鐵全線面臨著多樣而復(fù)雜的地質(zhì)條件，其中以煤礦采空區(qū)、天然氣地段、巖溶以及深切峽谷最為典型，這些帶來了諸多設(shè)計(jì)難題。

　　中鐵二院成貴高鐵橋梁總體設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人羅浚滔表示，首當(dāng)其沖是煤礦采空區(qū)。全線經(jīng)過的10多條高瓦斯煤礦帶上密布著340多個(gè)煤礦，在中鐵二院六十多年復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)勘察設(shè)計(jì)歷程中，一條線路經(jīng)過如此多的煤礦，尚屬首次。因此，從規(guī)劃階段開始，就以地質(zhì)選線方式，繞避了絕大多數(shù)煤礦采空區(qū)，保證線路在地質(zhì)穩(wěn)定的地段通過。

　　其次是沿線有著大量的天然氣地段。在勘察階段，二院技術(shù)人員采用深孔、潛孔、測(cè)氣等方式展開調(diào)查，在掌握大量一手資料基礎(chǔ)上，確立了有害氣體地段選線原則，即“能做路基、不做隧道；寧做短隧、不做長(zhǎng)隧；能淺埋傍山、不深埋正穿”。成貴高鐵全線全線橋隧比81%，隧線比46.6%；其中云貴段橋隧比81.5%，隧線比58%。設(shè)計(jì)中，盡量將每座隧道的長(zhǎng)度變短，埋深變淺，比如，宜賓車站出站端佛界山隧道預(yù)可行性研究方案隧道長(zhǎng)5公里多，初測(cè)地質(zhì)調(diào)繪發(fā)現(xiàn)南廣河有天然氣上涌現(xiàn)象，因此實(shí)際操作中抬高了線路，將隧道分成了佛界山和豆子灣兩個(gè)2公里多的隧道。

　　巖溶難題更為棘手，是全線面臨的最大地質(zhì)難題。全線巖溶分布從宜賓以南開始一直延續(xù)到貴陽，總長(zhǎng)197公里，占全線長(zhǎng)度的38%。中鐵二院針對(duì)巖溶進(jìn)行了專題研究，通過大范圍的調(diào)查，摸清了巖溶分布的具體情況，讓線路從這些相對(duì)安全的地方通過。同時(shí)，調(diào)整線路高程，盡量在水平循環(huán)帶，即暗河等上面通過?？偨Y(jié)出“避空洞、避塌陷、避水路”、“先評(píng)估、后治理、再通過”的方法，在選線階段盡量規(guī)避巖溶。

　　橋梁多

　　香壩河特大橋橋面到地面相當(dāng)于42層樓

　　成貴高鐵因其81.5%的橋隧比，全線包含468座大橋，被網(wǎng)友親切地稱為“云上高鐵”。成貴高鐵的橋梁又長(zhǎng)又高，全線主跨大于168米的橋梁有5座，橋高大于100米的橋梁有7座，以適應(yīng)地勢(shì)的變化，跨越深切峽谷。最高的香壩河特大橋，橋面到地面的高度達(dá)到126米，墩高107米，相當(dāng)于42層樓。

　　從樂山站出站，第一個(gè)橋就是全線最長(zhǎng)的橋——大渡河特大橋，全場(chǎng)8.9公里。五通岷江特大橋和菜壩岷江特大橋，是目前國(guó)內(nèi)最大跨度的鋼桁連續(xù)梁。

　　菜壩岷江雙線特大橋橋位距離宜賓機(jī)場(chǎng)不足3公里，同時(shí)要兼顧通航凈空、機(jī)場(chǎng)高程、水中墩數(shù)等因素，為減少施工對(duì)魚類的干擾，該橋創(chuàng)造性地采用了最大孔跨224米的鋼桁連續(xù)梁，成為國(guó)內(nèi)最大跨度鋼桁連續(xù)梁橋，也是國(guó)內(nèi)首座采用下弦曲線的變桁高主桁結(jié)構(gòu)型式的鋼橋。

　　西溪河大橋?yàn)槿€重點(diǎn)工程，為我國(guó)首座鋼管混凝土轉(zhuǎn)體拱橋，全長(zhǎng)493.6米，最高橋墩60米，橋面至谷底的深度260米，采用跨度240米的上承式鋼管混凝土拱橋新結(jié)構(gòu)，屬我國(guó)高鐵轉(zhuǎn)體橋梁的最大跨度，橋面鋼筋混凝土結(jié)合梁重量超過2600噸，在260多米深的峽谷上連續(xù)頂推并精確對(duì)接，技術(shù)難度及風(fēng)險(xiǎn)在我國(guó)高鐵橋梁建設(shè)史上都是首次。

　　金沙江公鐵兩用特大橋創(chuàng)下了多項(xiàng)世界紀(jì)錄：鐵路橋面在上、公路橋面在下的設(shè)置，為世界公鐵兩用橋首例。大橋主跨336米，為世界最大跨度鋼箱拱橋。公路橋面距離鐵路橋面高差達(dá)32米，為世界第一。

　　鴨池河大橋，主跨長(zhǎng)達(dá)800米、全長(zhǎng)1450米。是世界上最大跨徑的鋼桁梁斜拉橋，也是世界山區(qū)斜拉橋之最。

　　隧道多

　　玉京山隧道被稱為“高鐵第一洞”

　　成貴高鐵線路經(jīng)過四川盆地、云貴高原，經(jīng)過隧道、溶洞自然是不少，全線隧道183座。玉京山隧道是全線最難最復(fù)雜的隧道，中鐵二院成貴高鐵隧道專業(yè)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人汪勇介紹，由于玉京山隧道溶洞大廳空間巨大，地質(zhì)、水文條件極其復(fù)雜，在國(guó)內(nèi)外建筑史上極其罕見，被業(yè)內(nèi)譽(yù)為“高鐵第一洞”。

　　溶洞橫向最寬230米，縱向最高97米，其底部還有45米至120米高度不等的堆積體，蜿蜒其間還有一條暗河，水面寬度13米，水深4米多。實(shí)際施工進(jìn)程中，面臨著溶洞巨大、松散而不穩(wěn)定的堆積體、表層掉塊的洞壁、暗河排水、無施工作業(yè)面五大連環(huán)難題，亟待解決。

　　為了讓溶洞內(nèi)順利架橋，首先從溶洞底層由下至上，分層回填100多萬方土石。再對(duì)溶洞頂板采用錨索加錨桿結(jié)構(gòu)加固，增加穩(wěn)定性。然后，在回填體內(nèi)，采用類似地鐵的修建模式，挖出一個(gè)斷面440平方米的新隧道，形成如同巨型“蛋殼”一樣的結(jié)構(gòu)。最后在這個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)上，架設(shè)一座220米長(zhǎng)，中跨100米的大橋。

　　該工程創(chuàng)造了三個(gè)“首次”，首次在高鐵隧道溶洞頂板采用低預(yù)應(yīng)力全粘結(jié)性錨索結(jié)構(gòu)，使溶洞頂板更加穩(wěn)定；首次在隧道溶洞堆積體和回填體地層之中修建大斷面襯砌結(jié)構(gòu)，即在松散渣體內(nèi)修建了一個(gè)約8層樓高的大斷面隧道結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造了在復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道修建歷史；首次對(duì)高鐵隧道處理采用在運(yùn)營(yíng)期間進(jìn)行補(bǔ)償注漿控制總沉降量和差異沉降量的措施，在隧道內(nèi)預(yù)留了條件，可隨時(shí)根據(jù)沉降情況，進(jìn)行補(bǔ)償加固。