西堠门公铁两用跨海大桥,是
浙江省甬舟铁路和
甬舟高速公路复线跨越西堠门水道的共用跨海桥梁,连接
舟山市的
金塘岛和册子岛。
建设历程
2017年5月,
舟山市人民政府发布《新建宁波至舟山铁路及甬舟高速公路复线可行性研究及相关专题招标公告》,根据公告,跨海段西堠门特大桥为公铁两用桥梁。
2020年3月,浙江省发改委正式批复新建宁波至舟山铁路项目可行性研究报告,甬舟铁路将建设西堠门公铁合建桥梁。11月,浙江省发改委批复新建甬舟铁路的初步设计,西堠门公铁两用大桥为控制性工程。
2022年5月,西堠门公铁两用大桥工程技术方案可行性通过审查。10月31日,由中铁大桥院勘察设计、中铁大桥局施工的甬舟铁路西堠门公铁两用大桥正式开工。12月20日,西堠门公铁两用桥在定海区册子岛海边开始试钻。12月26日,施工导管架在舟山定海册子岛海边的西堠门公铁两用桥建设工地下海,用于西堠门公铁两用桥5-6#墩深水栈桥连接,为后续主墩桩基施工提供保障。
2023年2月16日,全球最大桥墩钻孔平台——西堠门公铁两用大桥5号墩自浮式钻孔平台浮运到舟山西堠门水道,大桥主塔墩基础建设拉开序幕。2月18日,西堠门公铁两用大桥首桩在6号墩开钻,项目主体工程进入实质性施工阶段。4月,世界最大自浮式钻孔平台西堠门公铁两用大桥5号墩钻孔平台顺利完成提升作业,正式投入运行使用。5月12日消息,西堠门公铁两用大桥金塘侧开始钢护筒施工。5月20日,西堠门公铁两用大桥1#墩钻孔桩首桩正式开钻,标志着大桥金塘侧正式进入主体工程施工阶段。6月10日,西堠门公铁两用大桥首墩首桩(主桥1#墩3#桩)成功浇筑,标志着大桥主体工程建设从单点转向全线推进。6月13日消息,西堠门公铁两用大桥舟山册子岛一侧全长650米的海上施工栈桥已贯通启用。7月22日,西堠门公铁两用大桥6号墩围堰成功安装,标志着该大桥正式由钻孔桩施工转入承台施工。7月26日,西堠门公铁两用大桥首个钢围堰(主桥6#墩)开始浇筑封底混凝土。8月6日消息,西堠门公铁大桥主塔开始水下结构施工,标志着大桥全面动工。8月8日消息,西堠门公铁大桥册子岛侧主塔首个直径达6.3米的桩基完成,标志着该桥建设取得突破性进展。8月13日,西堠门公铁两用大桥5#主塔墩6.3米超大直径钻孔桩首桩混凝土成功灌注。8月17日,甬舟铁路全线首个桥梁承台——西堠门公铁两用大桥J01#墩承台顺利完成浇筑。8月30日,西堠门公铁两用大桥主桥首个承台(6#墩)混凝土成功灌注。9月6日,甬舟铁路全线首个桥梁墩身——西堠门公铁两用大桥J01墩身(3~8)米段顺利浇筑完成。9月12日,西堠门公铁两用大桥主桥6#墩承台全部浇筑完成。12月29日,西堠门公铁两用跨海大桥5号主墩圆满完成超大直径钻孔桩钻孔施工任务。
2024年1月7日,西堠门公铁两用大桥5号主墩18根6.3米钻孔桩混凝土全部灌注完成。4月12日,西堠门公铁两用大桥首个墩顶帽梁完成浇筑。4月16日,甬舟(宁波-舟山)高铁西堠门公铁两用大桥5号桥塔主墩,18根6.3米钻孔桩混凝土全部灌注完成。5月15日,西堠门公铁两用大桥主塔墩钢沉井顺利入海着床。5月26日,西堠门公铁两用大桥5#主墩承台第一层混凝土成功浇筑完成。5月31日,甬(宁波)舟(山)铁路西堠门公铁两用大桥3#墩钢吊箱围堰成功下放。6月10日,中铁四局承建的甬(宁波)舟(山)铁路西堠门公铁两用大桥3#墩钢吊箱围堰封底混凝土浇筑完成。6月15日,浙江舟山金塘岛海岸,甬舟铁路西堠门公铁两用大桥建设正酣。6月21日,西堠门公铁两用大桥5#主墩第二层承台顺利浇筑完成,大桥主墩正式进入主塔施工阶段。7月15日,甬舟铁路西堠门公铁两用大桥项目4号墩主塔设置钢沉井首舱封底。7月21日,中铁四局承建的甬(宁波)舟(山)铁路西堠门公铁两用大桥4号墩主塔设置钢沉井7号舱封底。8月22日,中铁四局承建的甬(宁波)舟(山)铁路西堠门公铁两用大桥3号墩承台浇筑完成。8月29日,甬(宁波)舟(山)铁路西堠门公铁两用大桥项目4号主塔施工平台首个导管架成功吊装下放。10月10日,甬舟铁路西堠门公铁两用大桥1号墩完成浇筑。11月12日,西堠门公铁两用大桥5号主塔建设施工现场,工作人员正搭建横梁施工支撑架,为下一步下横梁施工做足准备。12月,西堠门公铁两用大桥正式进入主塔下横梁浇筑阶段,标志着大桥正式转入海上高空作业。12月19日,随着3700方混凝土全部浇筑完成,历经40个小时的奋战,甬舟铁路西堠门公铁两用跨海桥首个主塔下横梁浇筑完成,创下了跨海大桥墩身施工中一次性浇筑最大方量的世界纪录。
桥梁位置
西堠门公铁两用跨海大桥位于舟山市西堠门水道上,既有 G9211甬舟高速公路西堠门大桥以北 2.8km 处,并在水上通过碗盏礁。起点位于金塘岛东北端,终点位于册子岛西北端,属于低丘陵区。桥址区水域宽约 2.7km,中线两侧海域宽阔,涨、落潮波流在桥中线处相对强劲,冲刷强烈,海底地形起伏大,桥址区分布有石灰礁、碗盏礁,暗礁附近地形起伏较大,最深处水深超过 90m。桥址区潮间带宽度约 60~130m,地形平坦,底质以土质为主,靠册子岛侧局部为岩质。潮间带周期性地受海水的淹没和出露,侵蚀﹑淤积变化复杂,滩面上多有水流冲刷成的潮沟和浪蚀的坑洼。
桥梁设计
大桥由主桥和两侧引桥组成,全桥总长 3105.584m,其中主桥(公铁合建段)长 2664m,孔跨布置为:(70+112+406+1488+406+112+70)m,采用主跨 1488m斜拉悬索协作体系桥。主桥采用公铁合建同层布置(双线铁路+6 车道高速公路),桥面总宽度为 68m(含风嘴);南、北两侧各布置单向三车道公路,宽 16.65m;中间布置双线客运铁路,宽 13m。主桥两侧为引桥段,西侧接金塘岛引桥涉海长 31.4m,东侧接册子岛引桥涉海长 59.0m。引桥段公铁分离,本项目引桥段为铁路专用,布置双线客运专线铁路。铁路主桥 1-8 号共 8 个桥墩及册子岛侧 C01 号 1 个引桥边墩位于海域,其余均在陆域,跨域册子岛侧红线岸线,不在基岩岸线设置桥墩;其中,4号墩和5号墩为主塔墩;5号主墩钻孔桩直径达6.3米,是世界桥梁钻孔桩里面最大直径钻孔桩。
建设成果
施工难度
1、西堠门公铁两用大桥位于舟山群岛,具有“风大、浪高、水深、流急”等恶劣外部建设条件,加上桥梁本身须承担高速铁路功能,给设计带来了不小挑战。
2、西堠门航道是进出宁波舟山港的海上黄金通道,每天过往200多艘3万吨级集装箱轮和多种散货轮,通航需求高、海中地形地质复杂。
根据使用要求,西堠门公铁两用大桥必须既能过高铁,也能让汽车高速通行;按通航要求,大桥主跨必须要超过千米。
技术创新
2017年,西堠门公铁两用大桥设计组提出了主跨1488米斜拉-悬索协作体系桥方案。
斜拉-悬索协作体系方案不仅可以减少深水基础的数量,还可让构件规模小于同跨度斜拉桥或悬索桥,降低施工风险;还能同时吸收斜拉桥刚度大以及悬索桥跨越能力更强的优点。相较于单一结构桥型,同等材料和工艺的情况下,采用斜拉-悬索协作体系,更能保障施工安全以及铁路的高速行车性能。
为解决大桥抗风问题,主梁采用抗风性能更优的三箱分离式钢箱梁结构。公路和铁路在同一层通行,中间箱通行高铁,两侧边箱分幅通行公路。大桥的梁宽达68米,抗风效果、稳定性好,增加行车的舒适度。
册子岛侧的主塔基础水深达60米,大桥采用直径6.3米的空心钻孔灌注桩基础,并同步研究水化热控制、成桩超声波检测等成套技术,使该基础成为世界上直径最大的桥梁钻孔桩基础。
针对斜拉-悬索协作体系桥在后期施工中合龙控制难度大、斜拉体系和悬索体系刚度过渡不匀顺等问题,大桥团队创新研究出相应施工解决方案,申请相关发明专利20余项,并还将多项专利成果成功运用到G3铜陵公铁长江大桥、李埠公铁长江大桥等同类型桥梁中。
世界记录
五项世界之最:
1、西堠门公铁两用跨海大桥主跨1488米,是世界最大跨度公铁大桥。
2、西堠门公铁两用跨海大桥的桥面宽68米,是世界最宽的跨海大桥。
3、西堠门公铁两用跨海大桥册子岛侧主塔基础是世界上直径最大的桥梁钻孔桩基础。
4、西堠门公铁两用跨海大桥应用了目前世界上规模最大的岩锚。
5、西堠门公铁两用跨海大桥4号、5号主塔设计为高294米“A”型主塔,是世界公铁跨海大桥海上第一高塔。
三项世界首创:
1、世界首创嵌入式设置沉井基础。
2、世界跨海高速铁路桥梁首次采用斜拉悬索协作体系。
3、世界跨海高速铁路桥梁首次应用空间变幅缆索体系。
所属线路
西堠门公铁两用跨海大桥是甬舟铁路、甬舟高速公路复线控制性工程。
甬舟铁路西起宁波东站,经宁波市鄞州区、北仑区,至舟山市金塘岛、册子岛、富翅岛及本岛,终于定海区白泉镇设舟山站。甬舟铁路建设将加快舟山及宁波融入“一带一路”和长江经济带国家经济发展战略、是浙江舟山群岛新区加快实现“四岛一城一中心”发展目标的需要、是实现浙江省高铁1小时交通圈建设目标的需要、是强化宁波和舟山同城化效应的需要、是促进舟山群岛海洋旅游业进一步发展的需要、是巩固国防的需要。
甬舟高速公路复线起于宁波北仑好思房,经金塘岛、册子岛、富翅岛至舟山本岛,终于东岙水库北侧,设临时主线收费站接鸭东线,全线按双向六车道高速公路标准设计。甬舟高速公路复线线路总体走向与甬舟铁路并行,其中西堠门跨海桥梁与甬舟铁路公铁合建。