發(fā)布日期：2019-04-02
來源：中鐵滄鹽獲獎情況：
該技術成果獲中國施工企業(yè)管理協(xié)會科技創(chuàng)新成果二等獎；根據(jù)其關鍵技術撰寫的工法獲陜西省省級工法；獲國家實用新型專利1項。
成果依托工程背景：
南水北調(diào)與寧西鐵路交叉Ⅲ標段工程，主體工程為南水北調(diào)中線一期與寧西鐵路西北聯(lián)絡線框架橋工程；總合同資金3630萬元。
總干渠與西北聯(lián)絡線交叉工程設計為3-（2×7.0×7.0）m頂進框架橋，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71米，其中頂進節(jié)長36m。斜交角度40°。既有西北聯(lián)絡線為單線電氣化鐵路，鋼軌類型為P60型25m標準軌，坡度為5.5‰，限制坡度為6‰，曲線半徑為1200m?？蚣軜蚺c西北聯(lián)絡線交叉路程為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，所以本標段施工以確保既有線安全及減小施工對運輸?shù)挠绊憺橹攸c。
本工程施工工藝復雜、工期緊、難度大，為南水北調(diào)咽喉工程,屬國務院南水北調(diào)重點監(jiān)控的16座鐵路交叉建筑物工程之一，同時也被列為國調(diào)辦及鄭州鐵路局重點工程、股份公司重難點工程，受到各界的廣泛關注。
在此之前，公司尚無頂進橋涵大跨度架空的施工經(jīng)歷，集團公司也無這方面經(jīng)驗，沒有成熟的技術可以參照。為此，我們針對該項目工期短、安全風險大、技術難度大、施工干擾大的特點，對工便梁大跨度架空進行了深入的技術研究,以此確保本工程的施工安全和質(zhì)量，滿足工期要求，減小對施工運營干擾，同時也可提高架空頂進橋梁的總體施工技術水平，增強市場競爭力。
成果創(chuàng)新點及解決的關鍵技術：
一、創(chuàng)新點
1、 在架空結(jié)構設計中，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)受力情況及頂進框架就位位置布設支撐樁和橫抬梁。
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支點進行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的支點既能承受線路架空結(jié)構的壓力，又不影響框架的頂進。
3、在線路對側(cè)設置限位樁將橫抬梁抵在限位樁上，可有效防止線路橫移。
二、解決的關鍵技術
1、工115型便梁架空技術
線路架空在橋涵頂進作業(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。針對南水北調(diào)框架橋與寧西鐵路斜交工程的特點，開展了曲線段斜交框架橋大跨度架空頂進施工進行了研究，確定本橋架空方案為：工115型便粱（L=8×12m+2×8m=112m）采用高強度螺栓等強度拼接，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進行線路架空。
因線路架空加固較長，支撐樁間距設為7.3m，孔跨數(shù)為15孔，本次荷載計算按連續(xù)梁整體計算單支點反力。故荷載計算為活載支點反力加上恒載支點反力即可，列車按“中—活載”加載。
2、支點轉(zhuǎn)換技術
當框架頂進至支撐樁時，將橫梁一端架設在挖孔樁上，一端擱置于框架頂面。在框架頂面設置支點將橫抬梁抬起，支點要墊好墊牢，確認線路完全處于穩(wěn)定可靠時方可拆除挖孔樁。
在框架頂進施工時，考慮橫抬梁與箱頂磨擦力的作用，為避免縱梁橫向變形，在箱頂順頂進方向?qū)獧M抬梁處設置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，確保行車安全。在聽到防護人員預報來車后，立即停止頂進，并在滑車滑道和橫抬梁之間增設木楔支點。
3、線路防橫移技術
線路、鋼枕、縱梁、橫抬梁之間用鋼軌扣件和高強螺栓相聯(lián)接，已形成了一個整體結(jié)構。為防止在頂進過程中，個別滑車失效后摩擦力增大，進而帶動架空結(jié)構整體橫移，采取技術措施如下：
一是在頂進框架線路另一側(cè)設置限位樁，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產(chǎn)生的推力。
二是在框構頂?shù)暮蠖藢獧M抬梁位置設多處地錨，并用鋼絲繩、5t倒鏈將橫抬梁與地錨連接，防止頂進時橫抬梁縱移，確保線路行車安全。
4、架空設備的拆除技術
框架頂進就位、道碴填滿填實之后，開始逐步拆除架空設備。拆除順序如下：抽出橫抬梁--補充道碴并搗實--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--隨即搗實道碴。
抽橫抬梁時，要抽一根填實道碴再抽下一根，不可以連續(xù)的抽。抽橫抬梁時要先把支墊撤下后再抽，以免帶動線路變形。
每抽一根橫抬梁和鋼枕都要隨即補充道碴并搗實，不可以抽完再補。
在確定道床已密實可承載線路之后，開始拆除縱梁，并吊裝下道，此時線路由鋼枕和既有砼枕承載?？v梁下道用軌道車要點運出，拆除時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，待軌道車進入?yún)^(qū)間時再全部拆除。
抽出既有砼枕必須按隔六抽一的原則抽換，起道時不允許用齒條起道機起道，一律用液壓起道機作業(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，要對架空地段的道床反復振搗，補充道碴，每過一趟車要及時檢查線路變化情況，并進行整治。
確認全部線路達到可恢復常速的標準后，申請恢復常速。（施工結(jié)束后45km/h不少于12h，然后恢復常速60km/h）
線路恢復后還要進行不間斷的線路養(yǎng)護，并完備各種標志，直至工務段驗收并交接之后方可結(jié)束工作。
組織單位：中國鐵建股份有限公司
鑒定（評審）意見：
課題組針對南水北調(diào)框架橋與寧西鐵路斜交工程的特點，開展了曲線段斜交框架橋大跨度架空頂進施工進行了研究，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，為下穿頂進施工增加了新的方法。
2、滑動支點的設置，減小了頂進過程中產(chǎn)生的摩擦力。
3、通過設置限位樁，有效防止了線路在頂進過程中的橫向位移。
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用，社會經(jīng)濟效益顯著，具有推廣應用價值，總體達到國內(nèi)領先水平。
推廣應用情況：
在南水北調(diào)中線一期與寧西鐵路交叉工程西北聯(lián)絡線頂進框架橋中得到成功應用,框架橋設計為3-（2×7.0×7.0）m頂進框架。通過滑車支點的轉(zhuǎn)換，既保持了受力結(jié)構的穩(wěn)定，又不影響框架的頂進，減小了頂進過程中產(chǎn)生的摩擦力。限位樁的設置，消除了頂進過程中產(chǎn)生的橫向推力，有效防止了線路的橫向移動，保證了既有線運營的安全。 此技術的成功應用，提供了大跨度鐵路橋涵架空頂進的成功經(jīng)驗，具有不受架空跨度限制、避免多次架空多次要點施工、對既有線影響小等優(yōu)點，在大跨度鐵路交叉工程中具有推廣價值。
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