發布日期：2019-04-02
來源：中鐵滄鹽獲獎情況(kuang)：
該(gai)技術(shu)成果獲(huo)中國施工(gong)(gong)(gong)企業管理協(xie)會科技創新成果二(er)等獎；根據其關鍵技術(shu)撰(zhuan)寫的工(gong)(gong)(gong)法獲(huo)陜西省省級工(gong)(gong)(gong)法；獲(huo)國家實用新型(xing)專(zhuan)利1項。
成果(guo)依托(tuo)工程背景：
南(nan)(nan)水北調(diao)與(yu)寧(ning)西鐵路交叉Ⅲ標段工(gong)程(cheng)，主(zhu)體(ti)工(gong)程(cheng)為(wei)南(nan)(nan)水北調(diao)中(zhong)線一期與(yu)寧(ning)西鐵路西北聯絡線框架(jia)橋(qiao)工(gong)程(cheng)；總合同資(zi)金3630萬元。
總(zong)干渠與(yu)西(xi)北(bei)聯絡(luo)線(xian)交叉工程(cheng)設計(ji)為3-（2×7.0×7.0）m頂(ding)進框(kuang)(kuang)架橋(qiao)，邊墻厚0.8m，底板厚0.9m，頂(ding)板厚0.75m，正(zheng)向雙孔框(kuang)(kuang)架外輪廓尺寸(cun)為16.3m×8.65m（寬×高），框(kuang)(kuang)架寬49.1m，橫(heng)向長(chang)71米，其(qi)中(zhong)頂(ding)進節長(chang)36m。斜交角度(du)(du)(du)40°。既有西(xi)北(bei)聯絡(luo)線(xian)為單線(xian)電氣化(hua)鐵路，鋼軌類型為P60型25m標準軌，坡度(du)(du)(du)為5.5‰，限制坡度(du)(du)(du)為6‰，曲線(xian)半(ban)徑為1200m。框(kuang)(kuang)架橋(qiao)與(yu)西(xi)北(bei)聯絡(luo)線(xian)交叉路程(cheng)為ADK1＋686.3，位(wei)于路堤與(yu)路塹(qian)過渡段。
由于本工(gong)程與(yu)既(ji)有線(xian)相(xiang)交，施(shi)工(gong)對既(ji)有線(xian)路安(an)(an)(an)全、路基(ji)穩定(ding)、接(jie)觸網支(zhi)柱及(ji)接(jie)觸網的(de)安(an)(an)(an)全、施(shi)工(gong)人員的(de)人身(shen)安(an)(an)(an)全均產生較大的(de)影響(xiang)，所以本標段施(shi)工(gong)以確保既(ji)有線(xian)安(an)(an)(an)全及(ji)減小施(shi)工(gong)對運輸的(de)影響(xiang)為重(zhong)點。
本工(gong)程(cheng)施工(gong)工(gong)藝(yi)復雜、工(gong)期緊、難(nan)度大(da)，為(wei)南(nan)水北調(diao)(diao)(diao)咽喉工(gong)程(cheng),屬國務院南(nan)水北調(diao)(diao)(diao)重點(dian)監(jian)控的(de)16座鐵(tie)路交叉建筑物(wu)工(gong)程(cheng)之一(yi)，同時也(ye)被列為(wei)國調(diao)(diao)(diao)辦及鄭州鐵(tie)路局(ju)重點(dian)工(gong)程(cheng)、股份公(gong)司重難(nan)點(dian)工(gong)程(cheng)，受到各界的(de)廣泛關(guan)注。
在此(ci)(ci)之前，公(gong)(gong)司尚(shang)無頂進橋涵大(da)跨度(du)架(jia)空的施(shi)工經(jing)歷，集團公(gong)(gong)司也(ye)無這方面經(jing)驗，沒有成熟(shu)的技(ji)術(shu)可以參(can)照。為此(ci)(ci)，我們針對該項目工期(qi)短(duan)、安全(quan)風險(xian)大(da)、技(ji)術(shu)難度(du)大(da)、施(shi)工干擾(rao)大(da)的特點，對工便梁大(da)跨度(du)架(jia)空進行了深入的技(ji)術(shu)研究,以此(ci)(ci)確保本工程的施(shi)工安全(quan)和(he)質量，滿足(zu)工期(qi)要(yao)求，減(jian)小對施(shi)工運(yun)營(ying)干擾(rao)，同時(shi)也(ye)可提高架(jia)空頂進橋梁的總體施(shi)工技(ji)術(shu)水平，增強市場競(jing)爭力。
成果(guo)創新點及解決的關鍵技術：
一、創新(xin)點(dian)
1、 在(zai)架空結構(gou)設(she)計(ji)中，根(gen)據架空跨度要求(qiu),選用(yong)工(gong)便梁(liang)，而不是D便梁(liang)，并創新(xin)性的根(gen)據受力(li)情況及頂進(jin)框(kuang)架就位位置布(bu)設(she)支撐樁和橫抬梁(liang)。
2、每根支(zhi)撐樁拆除之前，必須先在臨近其樁位的(de)(de)(de)框架頂面新設支(zhi)點進行(xing)轉(zhuan)換。轉(zhuan)換的(de)(de)(de)支(zhi)點既能承受線路架空(kong)結構的(de)(de)(de)壓力，又(you)不(bu)影響框架的(de)(de)(de)頂進。
3、在線路(lu)對側設置限位樁將橫(heng)抬梁(liang)抵在限位樁上，可有效防止線路(lu)橫(heng)移。
二、解決的關(guan)鍵技術
1、工115型便梁架空技(ji)術
線(xian)路架(jia)(jia)空在橋涵頂進(jin)(jin)作(zuo)業(ye)中，是保(bao)障行車安(an)全的(de)(de)核心(xin)，合理的(de)(de)架(jia)(jia)空方案是確保(bao)行車安(an)全的(de)(de)重要(yao)保(bao)障。針對南水(shui)北調框架(jia)(jia)橋與寧西(xi)鐵路斜(xie)交工程的(de)(de)特點，開展了曲線(xian)段斜(xie)交框架(jia)(jia)橋大跨(kua)度架(jia)(jia)空頂進(jin)(jin)施工進(jin)(jin)行了研究，確定本橋架(jia)(jia)空方案為：工115型便粱(liang)（L=8×12m+2×8m=112m）采用(yong)高(gao)強度螺栓(shuan)等強度拼接，加橫抬梁(liang)組（8組H70型2組H60型鋼(gang)橫抬梁(liang)），組合成架(jia)(jia)空梁(liang)，用(yong)鋼(gang)筋砼挖孔樁作(zuo)支點進(jin)(jin)行線(xian)路架(jia)(jia)空。
因線路架空(kong)加固較長，支(zhi)撐樁間距(ju)設(she)為(wei)7.3m，孔(kong)跨數為(wei)15孔(kong)，本(ben)次(ci)荷載計(ji)算按連續梁(liang)整(zheng)體(ti)計(ji)算單支(zhi)點反力。故荷載計(ji)算為(wei)活載支(zhi)點反力加上恒載支(zhi)點反力即可，列車按“中—活載”加載。
2、支點轉(zhuan)換技術
當框架頂進至支(zhi)撐(cheng)樁時(shi)(shi)，將(jiang)(jiang)橫(heng)梁一端(duan)架設在(zai)挖孔(kong)樁上，一端(duan)擱置于(yu)框架頂面。在(zai)框架頂面設置支(zhi)點將(jiang)(jiang)橫(heng)抬梁抬起(qi)，支(zhi)點要墊好墊牢(lao)，確(que)認線路(lu)完全處于(yu)穩定可靠時(shi)(shi)方可拆除挖孔(kong)樁。
在(zai)框架頂進施(shi)工(gong)時，考慮(lv)橫(heng)抬(tai)梁(liang)與箱(xiang)頂磨擦力(li)的作(zuo)用，為避免縱梁(liang)橫(heng)向變形，在(zai)箱(xiang)頂順頂進方向對應橫(heng)抬(tai)梁(liang)處設置2根H40型鋼，成為滑(hua)(hua)(hua)(hua)車(che)滑(hua)(hua)(hua)(hua)道(dao)，在(zai)滑(hua)(hua)(hua)(hua)車(che)滑(hua)(hua)(hua)(hua)道(dao)和橫(heng)抬(tai)梁(liang)之(zhi)間(jian)采用專(zhuan)用滑(hua)(hua)(hua)(hua)車(che)，以減少磨擦力(li)，保(bao)證縱梁(liang)及線路(lu)不發生(sheng)橫(heng)向移動，確(que)保(bao)行車(che)安全。在(zai)聽到防(fang)護人員(yuan)預報來車(che)后，立(li)即(ji)停止(zhi)頂進，并在(zai)滑(hua)(hua)(hua)(hua)車(che)滑(hua)(hua)(hua)(hua)道(dao)和橫(heng)抬(tai)梁(liang)之(zhi)間(jian)增設木楔支點。
3、線路防橫移技術
線路(lu)、鋼枕、縱梁(liang)、橫(heng)抬(tai)梁(liang)之間用鋼軌扣件和高強螺栓(shuan)相聯(lian)接，已形成了一個整體結(jie)構。為防(fang)止在頂(ding)進(jin)過程中，個別(bie)滑車失效后(hou)摩擦力(li)增大(da)，進(jin)而帶動架空(kong)結(jie)構整體橫(heng)移(yi)，采取技術措(cuo)施如下：
一(yi)是在(zai)頂進框架線路另一(yi)側(ce)設(she)置限位(wei)樁(zhuang)，樁(zhuang)頂做成L型(xing)，將(jiang)橫抬梁(liang)抵在(zai)限位(wei)樁(zhuang)上以(yi)抵抗由于框架頂進產生(sheng)的推力。
二是(shi)在框構頂(ding)的后(hou)端對(dui)應橫(heng)抬(tai)梁位置設(she)多處(chu)地錨(mao)，并用鋼絲繩、5t倒鏈將(jiang)橫(heng)抬(tai)梁與地錨(mao)連接，防止頂(ding)進時(shi)橫(heng)抬(tai)梁縱移，確保(bao)線路行車(che)安(an)全。
4、架空設(she)備的拆除技術
框架頂進就位(wei)、道(dao)碴填(tian)滿填(tian)實(shi)之后，開始逐步拆除架空設(she)備。拆除順序如(ru)下(xia)：抽出(chu)(chu)橫抬梁--補充道(dao)碴并搗(dao)實(shi)--拆除縱梁并吊裝下(xia)道(dao)--按隔(ge)六(liu)抽一的原(yuan)則抽出(chu)(chu)既有砼枕(zhen)(zhen)--安放Ⅲ型(xing)橋枕(zhen)(zhen)--抽出(chu)(chu)鋼(gang)枕(zhen)(zhen)--隨即搗(dao)實(shi)道(dao)碴。
抽(chou)(chou)橫(heng)抬梁時，要抽(chou)(chou)一根填實道碴(cha)再抽(chou)(chou)下一根，不可(ke)以連續的抽(chou)(chou)。抽(chou)(chou)橫(heng)抬梁時要先把支墊撤下后(hou)再抽(chou)(chou)，以免帶動(dong)線路(lu)變(bian)形。
每抽一根橫抬梁和鋼枕都要隨即(ji)補充道碴并搗(dao)實，不可以(yi)抽完再補。
在確定道床已密實可(ke)承載(zai)線路之(zhi)后，開始拆除縱(zong)(zong)梁(liang)，并(bing)吊裝下(xia)(xia)道，此時線路由鋼枕和既有砼枕承載(zai)。縱(zong)(zong)梁(liang)下(xia)(xia)道用(yong)軌(gui)道車要點運(yun)出，拆除時每片(pian)縱(zong)(zong)梁(liang)至少要留有兩根鋼枕在兩端連接，確保梁(liang)體穩定，待軌(gui)道車進入區間時再(zai)全部拆除。
抽(chou)(chou)(chou)出(chu)既有砼(tong)枕必須按隔(ge)六(liu)抽(chou)(chou)(chou)一的原(yuan)則抽(chou)(chou)(chou)換，起(qi)(qi)道時不(bu)允(yun)許用齒條(tiao)起(qi)(qi)道機(ji)起(qi)(qi)道，一律用液壓起(qi)(qi)道機(ji)作業。中午高溫(wen)期間禁止(zhi)抽(chou)(chou)(chou)枕和起(qi)(qi)道作業。
抽出鋼枕、換完橋(qiao)枕之后(hou)，要(yao)對架空地段的道床(chuang)反復振搗，補充道碴，每過一(yi)趟車要(yao)及時檢查線(xian)路變(bian)化情況，并進行整治(zhi)。
確認全部線路達到可恢復(fu)常速(su)的標準后，申請恢復(fu)常速(su)。（施工結束(shu)后45km/h不少于12h，然(ran)后恢復(fu)常速(su)60km/h）
線(xian)路恢復后還要進(jin)行不間斷的線(xian)路養(yang)護，并(bing)完備各(ge)種(zhong)標志，直至(zhi)工務段驗(yan)收并(bing)交接之后方可結束工作。
; 組織單(dan)位：中國鐵建股份有(you)限公司(si)
鑒定(ding)（評(ping)審）意見：
課題組針對南(nan)水北調(diao)框(kuang)架橋與寧西(xi)鐵(tie)路斜交工程的(de)特點，開展了曲線段斜交框(kuang)架橋大跨度架空頂(ding)進(jin)施工進(jin)行了研究，取得以下創新成果(guo)：
1、采用工115型便梁與(yu)橫抬梁、鋼(gang)枕的(de)組合體系，突(tu)破了(le)傳(chuan)統的(de)D便梁跨越能力小的(de)局限(xian)，為下(xia)穿頂進施工增加了(le)新的(de)方(fang)法(fa)。
2、滑動(dong)支點的設置，減小了頂(ding)進過程中產(chan)生的摩擦(ca)力。
3、通過(guo)設置限位(wei)樁(zhuang)，有效防止了線路在頂進過(guo)程中的橫向(xiang)位(wei)移。
綜(zong)上所述，該(gai)成(cheng)(cheng)果在南(nan)水北(bei)調(diao)與寧(ning)西鐵路交(jiao)叉工(gong)程得到(dao)了成(cheng)(cheng)功應用，社(she)會經濟效益顯著，具(ju)有推廣應用價值，總體達到(dao)國內(nei)領先水平。
推廣應(ying)用情況：
在(zai)南水北調中(zhong)線(xian)一期(qi)與(yu)寧西(xi)鐵(tie)路交叉工程西(xi)北聯絡線(xian)頂(ding)(ding)進(jin)框(kuang)(kuang)架(jia)橋(qiao)(qiao)中(zhong)得到成功(gong)應用(yong),框(kuang)(kuang)架(jia)橋(qiao)(qiao)設計(ji)為3-（2×7.0×7.0）m頂(ding)(ding)進(jin)框(kuang)(kuang)架(jia)。通過滑(hua)車支點(dian)的轉換，既(ji)保(bao)持了受(shou)(shou)力結構的穩定(ding)，又不(bu)影響(xiang)框(kuang)(kuang)架(jia)的頂(ding)(ding)進(jin)，減小了頂(ding)(ding)進(jin)過程中(zhong)產生(sheng)的摩擦力。限(xian)位(wei)樁的設置，消(xiao)除了頂(ding)(ding)進(jin)過程中(zhong)產生(sheng)的橫向(xiang)推(tui)力，有(you)(you)效防(fang)止了線(xian)路的橫向(xiang)移動，保(bao)證了既(ji)有(you)(you)線(xian)運營的安全。 此技術的成功(gong)應用(yong)，提供了大(da)跨度(du)鐵(tie)路橋(qiao)(qiao)涵架(jia)空頂(ding)(ding)進(jin)的成功(gong)經驗，具有(you)(you)不(bu)受(shou)(shou)架(jia)空跨度(du)限(xian)制、避免多次(ci)架(jia)空多次(ci)要點(dian)施工、對既(ji)有(you)(you)線(xian)影響(xiang)小等(deng)優點(dian)，在(zai)大(da)跨度(du)鐵(tie)路交叉工程中(zhong)具有(you)(you)推(tui)廣(guang)價值。
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