長江網8月4日訊8月初，由在漢央企鐵四院總體設計、中鐵大橋院參與設計的一條世界級越海鐵路——甬（寧波）舟（舟山）鐵路接連傳來好消息。四天之內，全線控制性工程——金塘海底隧道和西堠門及桃夭門跨海大橋初步設計方案，分別通過了由中國工程院院士錢七虎、陳政清領銜的專家組評審。這意味著，這條目前世界控制因素最複雜、越海橋隧工程技術難度最大的鐵路，離開工又近了一大步。
甬舟鐵路走向圖。 鐵四院供圖
甬舟鐵路西起寧波東站，經寧波市鄞州區、北侖區，至舟山市金塘島、冊子島及本島定海區，終於舟山（白泉）。鐵路正線全長76.774公裡，設計時速250公裡。
線路不足百公裡，卻將誕生「一隧」「一橋」兩項世界之最——全長16.18公裡的金塘海底隧道，建成後將成為世界最長的海底高鐵隧道；主跨1488米的西堠門公鐵大橋，將成為世界同類項目中跨度最大的公鐵合建大橋。由於主體工程也是採用橋+隧組合，甬舟鐵路又被譽為「鐵路版港珠澳大橋」，它依次穿越金塘水道、西堠門水道、桃夭門水道和富翅門水道。其中，穿金塘水道採用公路、鐵路分建隧道方案，跨西堠門、桃夭門、富翅門採用公鐵兩用橋方案。
西堠門公鐵大橋金塘島側橋址。
公鐵大橋平層設計，中間跑高鐵兩側跑汽車
跨度再次刷新世界紀錄，斜拉和懸索結合
8月2日，「新建甬舟鐵路西堠門公鐵大橋金塘島側主塔基礎及錨錠初步設計」獲專家組評審通過。西堠門公鐵大橋為公鐵平層布置，中間通行2線鐵路，兩邊通行6車道高速公路；採用斜拉-懸索協作體系，主跨1488米，跨度比今年7月通車的滬蘇通長江公鐵兩用大橋（1092米）還要長396米，位居世界公鐵兩用跨海高鐵大橋之首。
大橋示意圖 中鐵大橋院供圖
中鐵大橋院西堠門公鐵大橋項目設計負責人劉俊鋒介紹，項目橋址區「風大、浪高、水深、流急」，建設條件惡劣，「斜拉懸索協作體系，可以理解為兩種橋型的組合，是為了解決大跨度和剛度問題。」劉俊鋒向長江日報記者解釋，一般跨度超過千米的橋梁都採用懸索橋的形式，比如武漢的楊泗港長江大橋，但是懸索橋的剛度不夠，如果要跑高鐵就要增加大橋的剛度，採用斜拉橋形式就可以增加大橋的豎向和橫向剛度。「其中，純懸索橋部分長452米，斜拉橋部分長1000多米，這種斜拉懸索協作體系，為國內大跨度橋梁首次採用。」
西堠門公鐵大橋效果圖。
西堠門公鐵大橋還有一大特點，就是公路和鐵路在同一層跑，公路在兩側、鐵路在中間，因此首次採用了三箱分離主梁結構。「所謂三箱分離，就是兩側公路和中間鐵路各分布在一個主箱梁上，三者之間通過橫梁相連，避免在大風的環境下互相干擾。」劉俊鋒介紹，三箱梁分離的設計，使得大橋的寬度達到68米，成為世界同類型中最寬的橋梁。
不同於一般懸索橋兩條主纜平行的設計，西堠門公鐵大橋的兩個主纜的間距是變化的，從6米到26米左右不等，這稱為「空間纜索體系」，劉俊鋒解釋，這種設置可以增加橋梁的抗扭剛度，減少橋梁擺動的幅度。
世界最長海底高鐵隧道全長16公裡
兩頭盾構掘進中途對接貫通，精度要求高
甬舟鐵路另一項超級工程是金塘海底隧道。7月30日， 「新建甬舟鐵路隧道風險評估與金塘海底隧道關鍵技術方案」，通過專家組評審，標誌著這條世界最長海底高鐵隧道，技術方案已準備就緒。
港珠澳大橋越海隧道全長6.7公裡，屬沉管公路隧道，而金塘隧道是高鐵盾構隧道，全長16公裡，海底盾構段長11公裡，直徑14米。
金塘海底隧道示意圖。 鐵四院供圖
金塘隧道採用兩頭盾構掘進、中途對接貫通的模式建設，兩側總掘進長度比國內第一條高鐵海底隧道——廣深港獅子洋隧道多出了近2000米，盾構長距離相向掘進海中對接，對接精度要求更高，技術更複雜。
金塘海底隧道項目負責人唐雄俊介紹，長度的簡單增加看似輕鬆，工程背後從量變到質變的難度跨越，每一米的開挖，都需要解決地質條件差、水壓高、海中對接難度大、防災救援難度大等世界級難題。
甬舟鐵路隧道海中段位於巖土複合地層，強度極高的破巖好比「鑽石層」，粘粉粒含量高的地層好比「年糕團」，軟硬不均的地層大大增加了更換刀具的風險和施工難度。
相比於港珠澳大橋隧道沉管埋入40多米海底，甬舟鐵路金塘盾構隧道最大埋深達到78米，承受的海水壓力更高。另外，金塘隧道採用單洞設計，對隧道內的防災救援設計難度極大，要求極高。
「為詳細收集海域地質資料，隧道加大了鑽孔採樣密度，平均30米一個孔。而此前鐵路地質勘探基本為50米—100米。」 唐雄俊說，勘探首次採用了三維物探、海上鑽探平臺以及地質勘探AI管理系統等先進勘探手段；並設計出適合該地質的盾構刀具參數；防災檢修通道利用雙線軌道之間下方的空間，設置疏散與檢修廊道。 （記者王謙 通訊員劉新紅 張啟山 吳茜）
【編輯：鄧臘秀】
【來源：長江日報】
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