丽江至香格里拉铁路起自丽江,穿越青藏高原横断山区腹地,止于迪庆藏族自治州香格里拉市,全长139公里,全线设丽江、拉市海、虎跳峡、小中甸、香格里拉等13个车站。该铁路线将丽江古城、玉龙雪山、哈巴雪山、虎跳峡、香格里拉国家公园等著名景点串联在一起,途经我国藏族、纳西族、彝族、白族等数十个民族聚集地,宛如一条洁白的哈达,在蓝天、草甸、雪山之间尽情舒展,被誉为“美丽云岭天路”。
哈巴雪山隧道全长9.5公里,地处青藏高原东南缘、横断山脉中段,最大埋深1155米。受高地应力、板块构造挤压、断裂带活动影响,建设过程中软岩大变形等地质问题极为突出,被国内院士专家誉为“国内最难,世界罕见”。
不到10公里的隧道,动车通过只需3分钟,中铁十六局建设者却足足奋战了9个年头。哈巴雪山隧道施工过程中,先后累计发生大小溜塌200多起,仰拱隆起最大达1.52米,二次衬砌最大侵入限界达1.16米,已浇筑完成的连续189米钢筋混凝土衬砌溃裂损毁。
为攻克软岩大变形施工难题,中铁十六局积极总结施工经验,采用超前中导洞贯通释放地应力、后二次扩挖至正洞,并对正洞支护进行加强的施工方案,推动隧道建设有序推进。此外,全隧采取延长平导至5774米、增加平导与正洞横通道等系列措施,加快了隧道施工。项目团队总结形成了一套大变形控制技术措施,为我国高原铁路建设提供了极为有益的实践探索和技术经验,填补了我国同类隧道施工领域的空白。
全长10.606公里的圆宝山隧道为丽香铁路全线第二长隧,地处横断山脉中段、印度板块俯冲欧亚板块的缝合带,断裂构造发育明显,围岩极其破碎、涌水量大。
中铁十六局项目团队坚持以“短进尺、快封闭”为原则,通过采取优化断面形式装修技术交底有哪些、加强初期支护强度、采用微台阶法施工、快速施作二衬等措施,有效减少和控制隧道变形。同时积极应用新技术新工艺,投入双臂锚杆钻机等先进设备,提高施工效率,确保了隧道施工安全。
金沙江特大桥作为丽香铁路重点控制性工程,是我国首座山区电气化铁路悬索桥,也是世界首座大跨度电气化铁路专用悬索桥,因其特别的设计构造,桥面受机车和环境影响很大,尤其是列车运行通过时,桥面和轨面会产生明显的波动,为此桥面的动态变化将会对接触网设备产生极大影响,甚至可能造成打弓等安全风险。
《丽香铁路金沙江悬索铁路特大桥接触网施工技术及弓网系统研究》目前还无借鉴经验,是全球首例的科研课题。中铁建电气化局联合对此进行专题科研立项,收集桥身、铺架的相关参数,采用3D模拟技术进行3D模拟演练,分析相关数据,制作了接触网承导关系、弓网关系的施工数据模型,保证列车通过时钢轨与接触网高度控制在合理范围内,使其弓网关系稳定,保证电力机车安全平稳运行。
大跨度的电气化铁路专用悬索桥从无到有,实现了复杂艰险山区铁路悬索桥领域零的突破,为今后高原铁路后续工程中的接触网类似施工,积累了技术储备、提供了宝贵的施工经验。
丽香铁路地处高原,存在多处大坡道,相比其他的铁路列车从车站启动后提速要慢很多,动车利用惯性通过车站附近的电分相无电区较困难。为满足开行动车及提速至时速140千米的需求,进一步缩短无电区长度,中铁建电气化局等单位在丽香线首次采用刚性悬挂电分相结构,将电分相长度从330米压缩至23米,缩短了动车通过电分相的时间,保证了列车在大坡道区段的安全平稳运行。该刚性悬挂电分相结构在丽香铁路进行首次安装、调试,填补了干线铁路无刚性悬挂电分相设计及施工经验的空白。
从高原姑苏到心中的日月,中铁城建参建了丽香铁路香格里拉站、小中甸站、拉市海站等3座站房工程。
香格里拉站以“层峦叠嶂的雪山”为设计理念,建筑整体造型设计灵感来源于巍峨壮丽的石卡雪山,两侧建筑部分如群山环抱,站房融合藏式建筑的木构件和檐口等元素,勾勒出“飞檐化彩云,户牖映霞光”的画面,藏式碉楼、边玛墙纹饰图样、梯形窗等藏式元素被广泛应用。
拉市海站以纵向大坡顶和简洁线条,构成站房框架,体现“山与水”的元素,站房采用立面横向的三段式划分,整体舒展大气而不冗长,玻璃幕墙与木质结合,构成简洁明快的立面,辅以宽厚的顶部挑檐,整体更显稳重。
小中甸站以“高原上的屋脊”为设计理念,站房天际线轮廓,富有起伏又舒展大气,立面玻璃与石材幕墙疏密变化,兼顾建筑采光与保温功能,体现云南少数民族文化特色和地域性。
为确保各站房外立面与内部装饰效果,中铁城建积极运用BIM技术,辅助藏式风格的自洁净文化板幕墙技术交底,让施工人员更直观的掌握作业流程及标准。针对超长冬期施工条件下的土方工程、混凝土结构、钢网架焊接球、外幕墙装饰等重点环节开展高寒地区施工技术课题研究,形成研究成果及应用,确保施工质量。
在T梁制运架过程中,中铁二十一局项目采取蒸汽养护提高环境保温性能,解决因气温低导致混凝土初凝速度慢的问题;通过架桥机低位过孔、低位架梁和人工滑梁等方式,解决桥隧相连段架设难度大的问题;单片梁运输采用YC90小轮运梁车,数片梁运输采用大功率内燃机车,攻克大坡度运输动力和运输安全问题。
在铺轨作业中,面对高海拔空气稀薄,特长隧道多、线‰、单线铁路作业空间狭小,人员和大型机械设备操作难度大、安全风险高等难题,中铁二十一局参建人员积极开展技术攻关,结合现场工况改造机械设备,采用机械化、自动化、信息化铺轨机组,制定科学有效的施工方案,采取安全高效的施工措施,大幅提高了轨道铺设精度和施工效率,创造了高原铁路单日铺轨8公里、月铺轨60公里的新纪录。
丽香铁路建成通车后,将结束云南省迪庆藏族自治州不通铁路的历史 ,把云南旅游胜地大理、丽江、香格里拉连在一起,有力带动沿线旅游经济社会发展,对于缓解滇西北地区交通运输状况、加强区域资源深度开发、维护滇西北少数民族地区稳定和促进旅游经济发展将起到重要作用。
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