北京時間11月11日,2023年世界結構大獎(The Structural Awards)獲獎項目在英國倫敦公布,由鐵四院設計的張吉懷高鐵芙蓉鎮酉水大橋榮獲世界結構大獎。
世界結構大獎自1968年開始由英國皇家結構工程師學會(The Institution of Structural Engineers)發起,旨在表彰全球范圍內卓越的兼具創意、美感、可持續性和有價值的基礎設施以及建筑項目的結構設計,以展示當今世界上最前沿的工程成就,是業界最具聲望的結構工程獎項之一,在世界范圍具有廣泛的影響力,被稱為結構工程界的“奧斯卡”。本屆共有10個項目獲獎,來自中國的酉水大橋、成都鳳凰山體育中心斬獲大獎。歷史上的獲獎項目包括悉尼歌劇院、英國威爾士塞文橋等眾多標志性建筑。
在湖南省湘西自治州芙蓉鎮,沅江最大支流酉水從中流過,在酉水之上有座新建酉水大橋,被譽為“最美鄉村振興鐵路”的張吉懷高鐵從橋上橫跨而過。
芙蓉鎮酉水大橋,全長僅462米,卻創造出了兩個世界之最:一是橋梁主跨為292米非對稱上承式鋼管混凝土拱橋,這個設計在同類橋梁中跨度居世界第一,二是世界上首次采用雙肢鋼管混凝土桁架式拱肋的大跨度拱橋。
芙蓉鎮酉水大橋位于山區深谷,酉水河兩岸山坡陡峭,北側岸坡較陡,約為70°,有不穩定巖堆;南側岸坡度較緩且均勻,約為45°。大橋設計巧妙地將上承式拱橋的兩側拱腳設置在既有道路旁,避開陡峭的山體,既減小了橋梁規模,又充分利用既有道路,拱座施工不需另建便道,減少了對山體的開挖及植被的破壞,保護了山區的生態環境,營造了“青山、秀水、古鎮、新橋”的意境。
大橋采用鋼管混凝土桁架拱肋,橫向分為兩片雙管式鋼管混凝土桁架,豎向剛度大、溫度效應變形小,更好地滿足了高速列車運行舒適性要求,且結構簡潔、景觀效果好。橋墩及拱上較高的立柱均與主梁固結,既提高了結構整體剛度,又減小了墩柱尺寸,主梁采用鋼-混組合梁,實現了拱肋、立柱、主梁的全預制裝配化施工。
大橋毗鄰“掛在瀑布上的千年古鎮”芙蓉鎮,因地制宜地采用非對稱拱橋結構跨越酉水河,造型獨特、線條流暢,與蒼翠秀麗的自然風光、詩情畫意的千年古鎮深度交匯、融合,為這座2200年歷史的湘西古鎮打造了標志性建筑。
此前,在11月9日國際橋梁與結構工程協會公布的獲獎名單中,由鐵四院設計的常益長高鐵跨石長鐵路大橋榮獲IABSE提名獎。國際橋梁與結構工程協會(International Association for Bridge and Structural Engineering, IABSE)成立于1929年,現有來自100多個國家和地區的3200多名會員,是目前會員國別最多的國際土木類協會。協會下設杰出橋梁結構獎(IABSE Award for Road and Rail Bridges),每年評出1個獲獎項目,用于表彰橋梁工程中的杰出結構設計。
常益長高鐵跨石長鐵路大橋位于湖南省常德市,與石長鐵路斜交角度18°,橋下既有石長鐵路為雙線鐵路、路基總寬度44米,受線路接入常德站控制,大橋創新采用(32+90+90+32)米拱塔斜拉橋,在曲線地段小角度、低梁高跨越運營鐵路。主梁采用縱肋倒置式鋼混組合梁,橋塔采用橢圓拱形鋼塔,塔間設置橫梁,與主梁、橋塔剛性連接。
常益長高鐵跨石長鐵路大橋因地制宜采用拱塔斜拉橋,以小跨度、低梁高結構形式小夾角跨越運營鐵路,有效地減少了主橋聯長,降低了線路標高,避免了設置鋼軌伸縮調節器,顯著降低了工程造價。橋塔地面臥拼豎轉+大角度平轉、主梁雙向拖拉+跨中無合龍段對接的施工技術,實現了上跨運營鐵路高速鐵路橋梁的高精度、低風險、無干擾、快速化建造。
主梁拖拉施工
常益長高鐵跨石長鐵路大橋為世界首座高速鐵路拱塔斜拉橋,全面協調整合了現代城市、建筑藝術和科技創新等方面的要求,將景觀效果、交通功能和結構受力完美融合,輕盈、靈動、現代的形態與城市形成呼應,為構建美麗城市注入了新的活力。自建成以來,已成為常德市標志性建筑,為高速鐵路橋梁工程提供了開創性的范例。