科技創(chuàng)新
SCIENCE INNOVATION
發(fā)布日期：2019-04-02
來源：中鐵滄鹽獲獎(jiǎng)情況：
該技術(shù)成果獲中國(guó)施工企業(yè)管理協(xié)會(huì)科技創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)；根據(jù)其關(guān)鍵技術(shù)撰寫的工法獲陜西省省級(jí)工法；獲國(guó)家實(shí)用新型專利1項(xiàng)。
成果依托工程背景：
南水北調(diào)與寧西鐵路交叉Ⅲ標(biāo)段工程，主體工程為南水北調(diào)中線一期與寧西鐵路西北聯(lián)絡(luò)線框架橋工程；總合同資金3630萬(wàn)元。
總干渠與西北聯(lián)絡(luò)線交叉工程設(shè)計(jì)為3-（2×7.0×7.0）m頂進(jìn)框架橋，邊墻厚0.8m，底板厚0.9m，頂板厚0.75m，正向雙孔框架外輪廓尺寸為16.3m×8.65m（寬×高），框架寬49.1m，橫向長(zhǎng)71米，其中頂進(jìn)節(jié)長(zhǎng)36m。斜交角度40°。既有西北聯(lián)絡(luò)線為單線電氣化鐵路，鋼軌類型為P60型25m標(biāo)準(zhǔn)軌，坡度為5.5‰，限制坡度為6‰，曲線半徑為1200m。框架橋與西北聯(lián)絡(luò)線交叉路程為ADK1＋686.3，位于路堤與路塹過渡段。
由于本工程與既有線相交，施工對(duì)既有線路安全、路基穩(wěn)定、接觸網(wǎng)支柱及接觸網(wǎng)的安全、施工人員的人身安全均產(chǎn)生較大的影響，所以本標(biāo)段施工以確保既有線安全及減小施工對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊憺橹攸c(diǎn)。
本工程施工工藝復(fù)雜、工期緊、難度大，為南水北調(diào)咽喉工程,屬國(guó)務(wù)院南水北調(diào)重點(diǎn)監(jiān)控的16座鐵路交叉建筑物工程之一，同時(shí)也被列為國(guó)調(diào)辦及鄭州鐵路局重點(diǎn)工程、股份公司重難點(diǎn)工程，受到各界的廣泛關(guān)注。
在此之前，公司尚無頂進(jìn)橋涵大跨度架空的施工經(jīng)歷，集團(tuán)公司也無這方面經(jīng)驗(yàn)，沒有成熟的技術(shù)可以參照。為此，我們針對(duì)該項(xiàng)目工期短、安全風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)難度大、施工干擾大的特點(diǎn)，對(duì)工便梁大跨度架空進(jìn)行了深入的技術(shù)研究,以此確保本工程的施工安全和質(zhì)量，滿足工期要求，減小對(duì)施工運(yùn)營(yíng)干擾，同時(shí)也可提高架空頂進(jìn)橋梁的總體施工技術(shù)水平，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
成果創(chuàng)新點(diǎn)及解決的關(guān)鍵技術(shù)：
一、創(chuàng)新點(diǎn)
1、 在架空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，根據(jù)架空跨度要求,選用工便梁，而不是D便梁，并創(chuàng)新性的根據(jù)受力情況及頂進(jìn)框架就位位置布設(shè)支撐樁和橫抬梁。
2、每根支撐樁拆除之前，必須先在臨近其樁位的框架頂面新設(shè)支點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的支點(diǎn)既能承受線路架空結(jié)構(gòu)的壓力，又不影響框架的頂進(jìn)。
3、在線路對(duì)側(cè)設(shè)置限位樁將橫抬梁抵在限位樁上，可有效防止線路橫移。
二、解決的關(guān)鍵技術(shù)
1、工115型便梁架空技術(shù)
線路架空在橋涵頂進(jìn)作業(yè)中，是保障行車安全的核心，合理的架空方案是確保行車安全的重要保障。針對(duì)南水北調(diào)框架橋與寧西鐵路斜交工程的特點(diǎn)，開展了曲線段斜交框架橋大跨度架空頂進(jìn)施工進(jìn)行了研究，確定本橋架空方案為：工115型便粱（L=8×12m+2×8m=112m）采用高強(qiáng)度螺栓等強(qiáng)度拼接，加橫抬梁組（8組H70型2組H60型鋼橫抬梁），組合成架空梁，用鋼筋砼挖孔樁作支點(diǎn)進(jìn)行線路架空。
因線路架空加固較長(zhǎng)，支撐樁間距設(shè)為7.3m，孔跨數(shù)為15孔，本次荷載計(jì)算按連續(xù)梁整體計(jì)算單支點(diǎn)反力。故荷載計(jì)算為活載支點(diǎn)反力加上恒載支點(diǎn)反力即可，列車按“中—活載”加載。
2、支點(diǎn)轉(zhuǎn)換技術(shù)
當(dāng)框架頂進(jìn)至支撐樁時(shí)，將橫梁一端架設(shè)在挖孔樁上，一端擱置于框架頂面。在框架頂面設(shè)置支點(diǎn)將橫抬梁抬起，支點(diǎn)要墊好墊牢，確認(rèn)線路完全處于穩(wěn)定可靠時(shí)方可拆除挖孔樁。
在框架頂進(jìn)施工時(shí)，考慮橫抬梁與箱頂磨擦力的作用，為避免縱梁橫向變形，在箱頂順頂進(jìn)方向?qū)?yīng)橫抬梁處設(shè)置2根H40型鋼，成為滑車滑道，在滑車滑道和橫抬梁之間采用專用滑車，以減少磨擦力，保證縱梁及線路不發(fā)生橫向移動(dòng)，確保行車安全。在聽到防護(hù)人員預(yù)報(bào)來車后，立即停止頂進(jìn)，并在滑車滑道和橫抬梁之間增設(shè)木楔支點(diǎn)。
3、線路防橫移技術(shù)
線路、鋼枕、縱梁、橫抬梁之間用鋼軌扣件和高強(qiáng)螺栓相聯(lián)接，已形成了一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。為防止在頂進(jìn)過程中，個(gè)別滑車失效后摩擦力增大，進(jìn)而帶動(dòng)架空結(jié)構(gòu)整體橫移，采取技術(shù)措施如下：
一是在頂進(jìn)框架線路另一側(cè)設(shè)置限位樁，樁頂做成L型，將橫抬梁抵在限位樁上以抵抗由于框架頂進(jìn)產(chǎn)生的推力。
二是在框構(gòu)頂?shù)暮蠖藢?duì)應(yīng)橫抬梁位置設(shè)多處地錨，并用鋼絲繩、5t倒鏈將橫抬梁與地錨連接，防止頂進(jìn)時(shí)橫抬梁縱移，確保線路行車安全。
4、架空設(shè)備的拆除技術(shù)
框架頂進(jìn)就位、道碴填滿填實(shí)之后，開始逐步拆除架空設(shè)備。拆除順序如下：抽出橫抬梁--補(bǔ)充道碴并搗實(shí)--拆除縱梁并吊裝下道--按隔六抽一的原則抽出既有砼枕--安放Ⅲ型橋枕--抽出鋼枕--隨即搗實(shí)道碴。
抽橫抬梁時(shí)，要抽一根填實(shí)道碴再抽下一根，不可以連續(xù)的抽。抽橫抬梁時(shí)要先把支墊撤下后再抽，以免帶動(dòng)線路變形。
每抽一根橫抬梁和鋼枕都要隨即補(bǔ)充道碴并搗實(shí)，不可以抽完再補(bǔ)。
在確定道床已密實(shí)可承載線路之后，開始拆除縱梁，并吊裝下道，此時(shí)線路由鋼枕和既有砼枕承載。縱梁下道用軌道車要點(diǎn)運(yùn)出，拆除時(shí)每片縱梁至少要留有兩根鋼枕在兩端連接，確保梁體穩(wěn)定，待軌道車進(jìn)入?yún)^(qū)間時(shí)再全部拆除。
抽出既有砼枕必須按隔六抽一的原則抽換，起道時(shí)不允許用齒條起道機(jī)起道，一律用液壓起道機(jī)作業(yè)。中午高溫期間禁止抽枕和起道作業(yè)。
抽出鋼枕、換完橋枕之后，要對(duì)架空地段的道床反復(fù)振搗，補(bǔ)充道碴，每過一趟車要及時(shí)檢查線路變化情況，并進(jìn)行整治。
確認(rèn)全部線路達(dá)到可恢復(fù)常速的標(biāo)準(zhǔn)后，申請(qǐng)恢復(fù)常速。（施工結(jié)束后45km/h不少于12h，然后恢復(fù)常速60km/h）
線路恢復(fù)后還要進(jìn)行不間斷的線路養(yǎng)護(hù)，并完備各種標(biāo)志，直至工務(wù)段驗(yàn)收并交接之后方可結(jié)束工作。
組織單位：中國(guó)鐵建股份有限公司
鑒定（評(píng)審）意見：
課題組針對(duì)南水北調(diào)框架橋與寧西鐵路斜交工程的特點(diǎn)，開展了曲線段斜交框架橋大跨度架空頂進(jìn)施工進(jìn)行了研究，取得以下創(chuàng)新成果：
1、采用工115型便梁與橫抬梁、鋼枕的組合體系，突破了傳統(tǒng)的D便梁跨越能力小的局限，為下穿頂進(jìn)施工增加了新的方法。
2、滑動(dòng)支點(diǎn)的設(shè)置，減小了頂進(jìn)過程中產(chǎn)生的摩擦力。
3、通過設(shè)置限位樁，有效防止了線路在頂進(jìn)過程中的橫向位移。
綜上所述，該成果在南水北調(diào)與寧西鐵路交叉工程得到了成功應(yīng)用，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有推廣應(yīng)用價(jià)值，總體達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
推廣應(yīng)用情況：
在南水北調(diào)中線一期與寧西鐵路交叉工程西北聯(lián)絡(luò)線頂進(jìn)框架橋中得到成功應(yīng)用,框架橋設(shè)計(jì)為3-（2×7.0×7.0）m頂進(jìn)框架。通過滑車支點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，既保持了受力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，又不影響框架的頂進(jìn)，減小了頂進(jìn)過程中產(chǎn)生的摩擦力。限位樁的設(shè)置，消除了頂進(jìn)過程中產(chǎn)生的橫向推力，有效防止了線路的橫向移動(dòng)，保證了既有線運(yùn)營(yíng)的安全。 此技術(shù)的成功應(yīng)用，提供了大跨度鐵路橋涵架空頂進(jìn)的成功經(jīng)驗(yàn)，具有不受架空跨度限制、避免多次架空多次要點(diǎn)施工、對(duì)既有線影響小等優(yōu)點(diǎn)，在大跨度鐵路交叉工程中具有推廣價(jià)值。
上一條：沒有了
