我国首座跨越长江的重载铁路桥——荆州长江公铁大桥通车六年构筑北煤南运大动脉

我国首座跨越长江的重载铁路桥——荆州长江公铁大桥通车六年构筑北煤南运大动脉

在荆江之畔,一座兼具公路与重载铁路功能的双层特大桥已高效运营逾六年。荆州长江公铁大桥是浩吉铁路(原蒙西至华中铁路)的控制性工程,也是我国首座跨越长江的重载公铁两用桥梁。大桥于2012年12月开工建设,2015年12月实现主跨钢梁精确合龙,2019年9月28日铁路桥正式通车运营。大桥全长约6.32公里,主跨518米,为世界同类桥梁之最。作为“北煤南运”战略运输通道的重要组成部分,大桥通车后中欧班列“长江号”荆州专列得以从荆州直发,通往俄罗斯及多个欧洲国家,物流时间较水运缩短50%以上,成为连接江汉平原与湘鄂腹地的经济新引擎。

一、工程概况:双层承载的公铁重器

荆州长江公铁大桥位于湖北省荆州市,北起江陵西互通,上跨长江水道,南至公安南互通,是浩吉铁路与沙市至公安高速公路(鄂高速S61)共用的过江通道。桥梁总长6317.822米,其中主桥长1458.85米,主跨长达518米,为双塔钢桁梁公铁两用斜拉桥。大桥为双层桥面结构:上层桥面为双向四车道高速公路,设计时速100公里;下层桥面为双线重载铁路,设计时速120公里,线间距4.2米,全长达6.32千米。浩吉铁路作为世界上一次性建成里程最长的重载铁路(全长1813.5公里),荆州长江公铁大桥正是其跨越长江的核心工程。

值得关注的是,桥梁的抗疲劳性能完全满足每年千万吨级煤运的轮压需求。 根据设计方案,大桥下层铁路桥承载列车设计轴重为30吨,牵引质量为5000吨,并预留了万吨级重载列车的扩能条件。大桥由中铁大桥勘测设计院集团有限公司勘测设计、中铁大桥局集团有限公司承建施工,总投资约18亿元。

二、技术创新:多项世界纪录与关键技术突破

荆州长江公铁大桥创造了多项世界纪录和关键技术突破。主跨518米,名列当时世界同类重载铁路公铁两用斜拉桥之最,同时在已建成通车的公铁两用斜拉桥中位居世界第二。 世界级的跨度、万吨级的列车活载以及未来铁路提速预留,使得大桥在设计及施工阶段面临重载铁路刚度、大跨度稳定性和复杂深水地质等前所未见的工程挑战。

中铁大桥局的工程技术人员通过采用斜拉桥合理结构体系、倒梯形板桁一体化主梁结构、基础防洪技术、大直径超长钻孔灌注桩基础、超高性能混凝土铁路桥面铺装体系及双壁钢围堰施工技术等系列创新施工方式,有效解决了重载铁路刚度大等技术难题,显著改善了大桥的受力状态,保证了铁路在运营过程中的行车性能。这些技术突破不仅使桥体能承载世界上最重的铁路荷载,还保证了120公里/小时的重载列车平稳通过,对荆州沙市的铁路网建设和区域发展带来了关键利好。大桥的整体稳定性、抗扭刚度和疲劳寿命指标,均得到中国工程院院士、铁路重载技术专家的高度评价。

除此之外,大桥主桥为双塔钢桁梁斜拉桥,采用多跨连续非对称设计,斜拉索布置于上层桥面外侧,全桥共4台800吨级缆载吊机同步起吊安装钢桁梁,合龙精度控制在毫米级以内,确立了重载铁路千米级大跨度斜拉桥的技术规范。

三、建设历程:六年攻坚铸就钢铁脊梁

荆州长江公铁大桥的建设历程历时近七年,凝聚了无数建设者的智慧与汗水。2012年12月4日,大桥正式开工。“自锚式”的先导索过江、大吨位大跨度钢桁梁对称悬臂架设和复杂应力体系下的精准合龙,使工程团队一次次登上跨江桥梁建造技术的新台阶。

2015年12月3日,大桥主跨钢梁顺利实现精确合龙,标志着我国首条跨江重载铁路成功跨越长江荆江江段,并创下主跨518米的钢桁梁斜拉桥新纪录。鉴于重载铁路桥梁对钢桁梁焊接质量的严苛要求,工程施工方研发系统内力自动平衡控制系统,将主体结构内力和变形控制偏差缩小至理论范围的极小值。大桥于2019年8月1日公路桥通车试运营,同年9月28日铁路桥正式通车运营。大桥通车后,沙市至公安高速公路同时贯通,浩吉铁路全线正式进入运营阶段。

四、运营效益:构筑“北煤南运”战略新通道

荆州长江公铁大桥投入运营以来,在国家北煤南运战略中扮演至关重要的角色。浩吉铁路作为我国“北煤南运”战略新通道,将内蒙古、陕西等煤炭主产地与华中能源匮乏地区紧密连接。荆州长江公铁大桥正是这一能源走廊跨越长江的唯一重载铁路通道,使内蒙古及陕西的煤炭无需绕道、无需中转、整列直达湖南、湖北和江西等缺煤省份,有效降低了华中地区对进口煤炭的依赖度,保障了湘鄂赣等地区电厂、钢厂及大型工业集团的燃料供应安全。

除煤炭外,荆州长江公铁大桥还在强化荆州靖州外向型经济的全球通道。 浩吉铁路荆州长江公铁两用大桥加持下,中欧班列“长江号”荆州专列得以从荆州直发,通往俄罗斯及欧洲多个国家,物流时间较水运可缩短50%以上。按日均十余对重载货运列车算,该桥的年累计运能将能保证上亿吨大宗物资的分拨和区域调剂,这座大桥承载起荆州“千里江陵”在长江经济带与一带一路无缝对接的关键枢纽功能。 2024年、2025年桥梁结构监测和道床状态评估报告均显示,荆州长江公铁大桥主体结构健康,轨道线形平稳,完全满足浩吉铁路高密度开行需求,公铁合建运营模式的社会经济效益逐渐凸显。