一、成果简介
张家口至石家庄高速公路(石家庄段)跨京广铁路转体桥,位于石家庄市正定县境内,为张石高速公路上跨京广铁路而设,为了减少上跨施工对铁路运输的影响,设计采用平面转体法施工。转体桥分左右两幅,桥面宽度均为16.75m,采用双幅同时同步平衡转体施工。
转体单元为2-50m跨度T形刚构,转体重量4800t,转体角度48.2°。施工时先在铁路两侧沿铁路方向支架现浇2×40m T构箱梁,T构箱梁完成后两幅桥同步顺时针转体,转体到位后在两边墩处搭支架现浇9.95m合拢段,最后形成2-50m跨度T构梁桥。
本桥跨越京广双线电气化铁路,封锁要点时间短,有两项关键技术要解决,一是转体施工时既要保证转体牵引速度又要确保双幅T构箱梁转动的稳定性,二是在转体桥施工整个过程中,确保铁路运营及施工安全。
1、双幅T构箱梁快速转体平衡稳定技术
转体牵引速度主要取决于牵引系统的牵引力及上下转盘的摩擦力。我们通过制作转体钢球铰使转动摩擦阻力减少到最小,同时在上转盘上设置撑脚,起到了T构的辅助平衡作用。
本桥左右两幅梁仅相距1m,转体不同步或转体加速度过大等因素,都可能导致两幅梁碰撞的严重后果。此外,转体过程中有可能出现的非匀速转动、急停所产生的惯性力也会导致梁体变形、甚至产生裂缝。我们通过采用连续作用千斤顶控制系统确保双幅T构连续快速转动。同步快速转体控制主要依靠转体牵引控制系统来实现,每个转体T构牵引系统由一台主控台(QK~8)、两台ZLDB液压泵站、两台ZLD200型连续牵引千斤顶,通过高压油管和电缆连接组成,主控台可以兼具自动和手动控制功能,手动控制主要用于各千斤顶位置调试和转体快到位前的小距离运动,自动控制作为主要功能用于正常工作过程。通过主控台控制连续牵引千斤顶的牵引速度,从而控制T构箱梁的转动速度,两幅T构转动速度保持一致,来保证双幅同步转体。
我们运用平衡控制技术来保证双幅T构箱梁转动的稳定性。首先采取称重试验,精确测量T构不平衡重量,接着选定竖平面内球铰、撑脚两点支撑的平衡转动体系,确定合理的配重方案,配重位置选择在T构箱梁远离铁路一侧, T构在转动时保持铁路一侧略高的姿态,确保双幅T构箱梁的安全平稳转动,并方便了转体后T构箱梁标高、中线的调整。
2、转体桥施工的整个过程中,确保铁路运营及施工安全技术
采用密布人工挖孔桩防护技术确保转体墩承台开挖时对既有铁路路基的影响。采取防电、隔离技术措施,确保转体墩墩身及箱梁施工时,设备侵限、铁路侧高压电及高空防落问题。T构转体时,在转盘与承台位置设置专用接地线以防止转动时产生感应电,从而避免转动体带电;对接触网立柱顶的铁架顶进行了拆移,保证了转体T构梁底部高于接触网立柱顶1m以上;施工前对转体T构进行了称重试验,并进行了配重,保证转体T构转动姿态平稳,避免了在转体过程中出现倾斜现象;同时京广铁路转体过程中申请要点、封锁线路,并按照《技规》要求做好现场的安全防护工作;在转体过程中,对于可能出现的各种情况,准备了多套应急预案,确保了转体的顺利实施。
T构转体到位后,需现浇9.95m合拢段,合拢段有一个4m×5m的三角区在铁路隔离网内,该三角区在2.75万伏供电线正上方,钢筋混凝土施工时采取了双层工字钢受力体系,并在其下设置防电绝缘板进行屏蔽防护,并搭设坠物平台,确保了合拢段施工的安全。
二、获奖级别
中铁建总公司三等奖
三、主要完成人
刘朝林、雷勇锋、王书新、杜嘉俊、李宏伟、邱瑞、李洪良
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