科技成果

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成果名称: 大跨径空间X型劲性骨架提篮拱桥建造关键技术

成果登记号: 9612021Y1085

第一完成单位: 中铁一局集团有限公司

联 系 人: 李海珍

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新工艺

应用行业: 交通运输、仓储和邮政业

成果简介:

本课题以渝黔铁路工程重点控制性工程夜郎河双线特大桥为依托,主桥采用1跨370m上承式钢管混凝土X形提篮式拱桥,竖直平面内矢高=83.5m,矢跨比=1/4.4,拱轴系数M=5.0;引桥及拱上孔跨布置为:5-32m预应力混凝土简支T梁+4-38m钢混连续结合梁+3-38m钢混连续结合梁+4-38m钢混连续结合梁+16-32m预应力混凝土简支T梁;主桥拱座基础为马蹄形混凝土基础,与水平方向夹角55.188°,平面位置夹角9.448°,斜向高度47m,长22.5m,宽16.38m,为大体积混凝土基础。

主要的研究内容有七个方面: (1)通过对夜郎河特大桥超大截面、大倾角、隧道式嵌岩桩基础施工技术研究,创新施工设计理念,优化施工工序衔接,开发出一整套施工工艺。

该工艺应能适用于岩层破碎山区超大截面、大倾角、隧道式嵌岩桩基础的开挖及出碴施工,并能实现设计合理、步骤简单、成本低、机械化程度高且施工安全、高效、经济等特点。

(2)通过对空间X型劲性骨架提篮式钢管拱施工技术研究,优化节段姿态调整方案,创新节段吊点及吊具设计,总结出一套横移式缆索吊机配合斜拉扣挂法架设提篮式钢管拱施工工艺,确保安全、高效的完成此类拱桥施工。

(3)夜郎河特大桥拱圈钢管内压混凝土设计采用"两岸对称,连续顶升",设计竖直平面内矢高83.5m,内压混凝土泵送高度高、压力大、连续泵送混凝土方量大、持续时间长、密实度要求高等特点。

针对上述特点,优化混凝土配合比、管内密实度检测方法,研究总结出一套适用于此类超高压连续内压施工工艺,保证钢管混凝土施工质量。

(4)针对本桥外包混凝土工序转换复杂、方量大、高度高等特点,采用机械辅助人工、变高空作业为陆上作业等理念,降低安全风险、加快工序转换,研究总结出一套适用于此类高空大截面外包混凝土施工工艺,确保此类工程施工安全、高效。

(5)本桥拱上立柱设计为K型墩,两侧立柱为倾斜式混凝土箱型结构、K撑为钢结构,针对高空悬臂模板倾斜施工、K撑安装精度等难题,总结一套确保倾斜立柱悬臂施工精度及钢K撑交叉吊装施工精度的施工工艺,为同类型结构施工精度控制提供依据。

(6)通过对钢混结合梁吊装施工研究确定钢梁墩顶预抬高度、线性控制要点,总结出相应施工工艺。

(7)引入BIM技术,通过模型建立、方案模拟等手段,解决空间X型劲性骨架吊装难题,并基于BIM技术完成工程量复核、施工模拟、三维交底及方案研讨、碰撞检测、成本管理等技术及管理手段,并总结管理经验。

该成果基于渝黔铁路夜郎河双线特大桥进行研究总结,并在蒙华铁路龙门黄河大桥中得到成功应用。

为同等条件下的施工提供经验,提高了我公司桥梁综合技术水平。

可为今后国内同类桥梁施工提供经验,提高了施工技术水平和市场声誉,为企业带来更好的经济效益。