《交通运输科学技术新成果推广目录》(2021)—第一部分桥梁工程篇《大跨度钢箱梁多点连续快速顶推施工技术》

发布时间:2022-12-30 来源: 浏览量:8543 发布者:

本期项目简介

 

获奖项目名称

 

大跨度钢箱梁多点连续快速顶推施工技术

完成单位:中铁十局集团有限公司、中铁十局集团第四工程有限公司

 

主要完成人:朱俊峰、许峰、栾志强、赵世杰、彭建纲、张延军、仲亚斌、高步庭、刘顺端、 庞建超

项目简介

 

(一)项目背景

  随着经济迅速发展,城市交通基础设施建设不断完善,城区内多股铁路线路成为拦路虎,严重制约城区沟通连接,成为完善城区交通网的主要问题。因此大跨度桥梁建设成为解决问题的方法,同时需考虑工程建设对铁路的影响降至最低,优先保障铁路设备安全及运输安全。目前国内对上跨铁路大跨度桥梁研究成果颇丰,研究成果值得借鉴。但是采用大跨度钢箱梁整体连续顶推施工,且同时跨越沪宁城际高铁、京沪铁路及地方铁路线路,且主梁梁体为多点快速顶推跨越施工较为少见,在上海铁路局范围内尚属首例。

 

(二)技术概况

  本科技研发项目研究依托镇江五凤口高架工程C标段长450m,主桥钢箱梁长174m,主桥钢箱梁全长174m,钢箱梁顶推长度117m(不含钢导梁31m),钢箱梁顶推重量约1470t,跨沪宁城际高铁、战备线、京沪铁路及镇瑞线,单幅桥面总宽23.0m,跨径布置为(35+52+52+35)m,采用钢结构等高连续箱梁。6#-7#墩上跨沪宁城际高铁及战备线,与沪宁城际夹角68°,铁路里程为K233+343;7#-8#墩上跨京沪铁路及镇瑞线,与京沪铁路夹角64°,铁路里程为京沪下行线K1218+893。本项目邻近既有铁路桥梁、铁路路基、铁路涵洞等构筑物,且部分新建桥梁桥墩位于铁路线路之间,作业空间狭窄,环境复杂。

 

  图1主桥立面图

 

(三)适用范围

  本项目技术成果适应于我国城市局部区域铁路线路多、范围大、复杂环境下桥梁项目施工,上跨铁路干线大跨度桥梁快速顶推施工,对于我国铁路、公路桥梁和类似的结构工程施工有着非常强的适用性和优越性。

 

(四)获奖情况

  (1)专利:本项目形成的发明专利“一种集行走与限位调整功能于一体的滚轮装置”被国家知识产权局授权。

  (2)科技成果:获得2019年度中国铁路工程总公司科学技术二等奖,获得2021年度中国交通运输协会科技进步二等奖。

 

项目创新点

 

  (1)集走行与限位调整功能于一体的新型滚轮小车施工关键技术

  集走行与限位调整功能于一体的新型滚轮小车作为滑道,滚动摩擦力进一步降低了水平摩阻力,并且可以通过调整千斤顶使平滚给箱梁施加一个横向力达到纠偏的效果,同时导向装置可以限定钢箱梁的走行方向,同时滚轮小车的布置滚轮小车标高布置按贴合顶推竖曲线走行轨迹的方式,以解决梁底R=5600m竖曲线的影响,并降低了落梁高度。

 

  (2)大跨度钢箱梁现场拼装施工关键技术

  每一幅钢箱梁横向划分为7个板块,最大宽度为4.125m;钢箱梁纵向划分为13个节段,纵向最大长度为14.4m。全桥共计分为182个吊装节段(含左、右两幅桥)。钢箱梁采用40t龙门吊进行吊装,先安装3—11节段的顶推段,顶推就位后再安装两端的1、2、12、13四个节段。横行吊装顺序:箱体从F板块到B板块,最后吊装翼板A板块及G板块;纵向吊装顺序:从11节段到3节段。钢箱梁顶推段拼装完成后,进行体系转换,通过8台630t分离式千斤顶将钢箱梁从拼装胎架落到滑道上,并安装30.7m长的导梁,准备顶推施工。

 

  (3)大跨度钢箱梁多点连续快速顶推施工关键技术

  钢箱梁梁底板位置布置两排拉锚器,在主墩上设置顶推反力架,反力架与主墩连接牢固,在反力架上安装顶推施工用连续千斤顶,钢绞线为牵引线,将拉锚器与千斤顶连接,通过自动连续顶推系统进行顶推施工。

 

  (4)邻近营业线辅助墩安装施工关键技术

  采取的临时辅助支撑加固体系,辅助墩F13支点距离既有线较近,该支墩钢管柱采用斜杆构造,利用斜管直管组合结构与主桥承台连接,避免了拆除京沪铁路围护栅栏,减少了单独施工辅助墩钻孔桩与承台基础结构工程量,且减小基础施工对既有线的影响,保证了行车安全。

 

应用案例

 

  该科研项目的技术成果成功运用于镇江五凤口高架工程,根据施工现场实际情况,本着技术可行、结构安全、保证安全、经济合理、兼顾其它(最大程度节约成本)等原则,通过研究大跨度走行及限位于一体功能的轨道设计及施工关键技术、大跨度钢箱梁整体拼装施工关键技术、邻近营业线辅助墩安装施工技术,最终建立一套完整的施工工艺,以探索钢箱梁综合施工、设计和理论,并为今后我国铁路、公路、市政钢箱梁和类似的结构工程提供工程借鉴和理论指导。(见图2、图3)

 

  图2滚轮小车安装

 

图3顶推跨越沪宁城际铁路

 

社会效益与经济效益

 

  该施工技术研究的成果,使工程建设对铁路的影响降至最低,保障了铁路设备安全及运输安全,确保了整个五凤口高架工程顺利通车,有效推进镇江市“一体两翼,一核四区”的整体城市规划战略。同时该项目作为上海铁路局首个跨多股繁忙干线顶推施工的项目,为今后类似的工程具有重要的借鉴意义。该技术在实践中成功得到了的验证,节约了大量的人力,物力,提高了工效、缩短了工期、降低工程的成本392万元。

 

注:相关内容摘录自中国交通运输协会编写、中国市场出版社出版的《交通运输科学技术新成果推广目录(2021)》,图片由项目完成单位提供,版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。