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中国高铁首座整体顶推法建设钢箱梁桥施工纪实

2016年06月17日15:20 |
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日前,我们来到紧张建设的京沈高铁辽宁段中铁二十二局集团管段工地,看到火车飞驰的既有铁路线上方,中国高铁首座采用整体顶推法施工的钢箱拱桥——蒲河特大桥钢箱拱桥凌空跨越,那边工人们正紧张进行无砟轨道板铺设。

“京沈高铁辽宁段线下工程基本完工,目前正紧张进行线上作业,京沈高铁通车指日可待!”中国铁建二十二局集团京沈客专辽宁段项目部经理曾见兴奋地说。

蒲河特大桥钢箱拱桥是中国高铁首座采用整体顶推法建设的钢箱拱桥,桥梁跨度、顶推重量都创造了国内高铁顶推桥梁建设纪录。

“蒲河特大桥1-44.5米简支拱桥,开始并非采用顶推法施工的钢箱梁桥。”曾见说。2014年7月京沈铁路开工后,中国铁建二十二局集团项目部技术人员通过勘查,发现位于蒲河特大桥293号、294号墩之间简支拱桥梁距桥下既有线接触网及立柱安全距离不足,上跨既有的于(洪)虎(石台)铁路上、下行线路,这是一条铁路货运线,每天车次多、异常繁忙,桥梁原设计采用预应力钢筋混凝土梁,计划进行高位制梁。

“可桥位底部距离既有铁路接触网立柱只有40厘米,为了安全,要在既有线路上方搭建制梁防护棚洞,这根本不可行,下方的路堵死了;而若要高位制梁,落梁高度达3.6米,同样存在巨大安全风险!” 曾见说。

“我计算了一下,要实施原方案,需频繁向铁路运营部门申请施工天窗点204次,最长的3个多小时,持续49天,对既有线运营影响太大了!”中国铁建二十二局集团项目部总工程师白净说。因此,对那个原方案,项目部摇头,铁路运营管理部门也连连表示不同意。

可是,新方案诞生一波三折,各方无不小心翼翼。

2014年8月份,通过咨询铁路、公路桥梁专家,中国铁建二十二局集团京沈客专辽宁段项目部大胆提出了采用顶推方法建设钢箱拱桥的方案。

“桥梁采用顶推方法施工,我国大部分用在公路建设中,一般采用分节段制作、分节顶推技术比较成熟。可在铁路施工中采用很少,高铁中成桥后整体顶推前所未有。主要是高铁桥梁‘体大超重’,并且此处桥梁上面需留有一定的净空,确保后续巨型架桥机通过架设前方的桥梁,这实际上也否决了公路中常采用的钢桁梁可能性。”白净介绍,剩下的选择就是“钢箱拱桥”。

钢箱拱桥自重720吨,顶推重量840吨,空中顶推距离72.35米,这三个数字无不个个重千钧。更重要的是,这是中国高铁首次采用整体顶推法,在既有线路上建设钢箱拱桥,毫无经验可借鉴。

“以往公路多采用钢桁梁,是柔性结构,顶推过程允许有一定误差。可这个庞大的结构只能采用刚性结构,顶推过程误差需要控制得很小,非常严格。” 白净说。

为此,这个方案刚出炉时,铁路运营管理部门一口否定了,“他们说,风险太大了,你们根本不可能成功!” 中国铁建二十二局集团四公司副总经理兼项目部二工区经理魏绍刚说。

人们的担心并非多余。根据项目部技术小组和有关专家出台的新方案,钢箱拱桥在既有铁路旁的原桥旁位搭建临时墩平台,将桥梁进行整体拼装,然后利用拖拉法一次顶推到位,而且钢箱拱桥正处于管段27.5‰的上坡段,“公路顶推法施工桥梁都是一段一段地作业,重量轻,风险小,可这里顶推重量超过800吨,又是超常规上坡顶推,稍有偏移、侧滑,后果不可想象!” 魏绍刚现在说来,仍一脸凝重,“那时,我的心里也是七上八下,图纸看了一遍又一遍,彻夜难眠。”

要书写中国高铁第一,需要有过人的勇气,更需要超人的智慧。

面对人们的质疑,中国铁建二十二局集团项目部多次邀请专家深入现场勘查、论证,“所有的铁路设计院桥梁专家都来过这里参与论证,铁路局、业主单位有关人员更记不清参与多少次了。” 白净说,“规模大的技术论证会,其中针对原方案的有两次,针对新方案的至少三次!”终于,2015年5月份“钢箱拱桥”方案顺利通过,前后历经10个月,真可谓“十月怀胎”。

项目部在桥梁两侧各6个临时墩上搭建的平台上,厂家生产的12块分部结构被拉倒这里,逐一拼装。

2015年10月8日,整体拼装结束的钢箱拱桥开始顶推。“沈阳铁路局的总工来了,业主公司的总经理、副总经理都来了,我们项目部和工区的管理人员全部在现场跟班作业,加上施工工人,足有五十多人!” 魏绍刚说。

随着两台每台牵引动力达400吨的千斤顶拖拉下,庞大的钢箱拱桥整体向前移动。不同于以往桥梁一个支点的顶推法,此次顶推有8个支点,每个支点上有两个滑块,当桥梁前行后,后面的滑块就挪到前方支点上,充当桥梁步伐,交替挪动向前。白净告诉我们,最难的是上坡顶推时保持桥梁不偏移,为此,他们在制作顶推通道时,就在反坡方向抬高了8‰,同时,认真计算桥梁向前移动每一步的受力工况,随之调整滑块放置……

在现场,人们发现钢箱拱前方有一个长长的导梁,略高于桥梁本体,重量大120吨。“不要小看它”,白净说,正是导梁不断搭上前方的支墩保证了顶推通道,克服了顶推中的挠度,还护驾笨重的桥梁顺利跨越既有线路,最终稳稳地在落定在原桥位支墩上。

“我永远记住了那一刻,2015年10月10日16时30分!三天的天窗点,十多个小时的奋战,我们终于成功创造了这项中国高铁第一!” 魏绍刚说。(孔祥文 、 于承军、马凌空)

2015年10月10日,蒲河特大桥钢箱拱桥整体顶推到位,创造了中国高铁桥梁建设的新纪录。

中国铁建二十二局集团京沈客专辽宁段进行架梁。

2016年4月10日,架桥机顺利通过蒲河特大桥钢箱拱桥架梁,实现线下施工的节点目标。

钢箱拱桥下有既有铁路线,另一侧相邻还有既有铁路线,当时的施工难度和安全风险可想而知。

一列货车从中国铁建二十二局集团建设的京沈客专辽宁段首座钢箱拱桥——京沈客专蒲河特大桥钢箱拱桥下呼啸而过。

空中拍摄京沈客专蒲河特大桥,钢箱拱桥犹如整座大桥的项坠。

中国铁建二十二局集团架桥队长赵峰正在京沈客专兴隆店特大桥墩顶,指挥巨型架桥机架设900吨箱梁。

中国铁建二十二局集团两名技术人员正在指挥900吨箱梁平稳落定在京沈客专兴隆店特大桥上。

中国铁建二十二局集团项目部技术人员正在精心测量。

京沈高铁辽宁段线下工程基本完工,目前正紧张进行线上作业。

(责编:赵爽、庄红韬)

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