京新高速公路上地鐵路分離式立交橋夜間圖
京新高速公路是國家“一帶一路”倡議的標志性工程,其中,上地鐵路分離式立交橋是北京段控制性工程。該橋為46米+46米+230米+98米+90米五跨連續(xù)獨塔單索面預應力鋼筋混凝土斜拉橋,橋梁全長510米,橋?qū)?5.5米,塔高99米,主梁段位于平曲線加豎曲線的復合曲線上,工程上跨京包鐵路和城鐵十三號線,公路與鐵路、城鐵交角僅為19度。
受北京市區(qū)征地拆遷、鐵路和地鐵正常運營等條件限制,該工程采用單點頂推法施工,頂推段梁長212米,頂推距離達213米,單點頂推重量25000噸為世界之最,是世界首座采用單點頂推法施工的曲線混凝土斜拉橋。頂推梁63米的懸臂刷新了國內(nèi)曲線混凝土箱梁頂推的記錄,大跨度斜拉橋混凝土曲線箱梁長距離、單點曲線頂推施工技術達到國際先進水平。
工程于2009年9月15日開工建設,2012年5月28日竣工,總投資3.1億元。
1. 針對施工場地狹窄,緊臨居民區(qū)、城鐵站等不利因素,結(jié)合周圍自然、人文和工程環(huán)境等特點,創(chuàng)造性地構思了“水滴形獨塔,復雜曲線單點頂推法施工”的設計方案,結(jié)構新穎,受力明確合理,解決了在城市內(nèi)跨越繁忙鐵路、城鐵橋梁施工的技術難題,實現(xiàn)了工程建設與沿線人文自然的和諧統(tǒng)一。
2. 針對頂推梁段平面曲線為直線+緩和曲線+圓曲線的復雜線型和上跨運營鐵路城鐵的安全要求,首創(chuàng)了混凝土梁底嚙合圓曲線頂推軌跡、單點頂推、兩點限位糾偏綜合施工新技術,實施效果良好。
3. 設計了一整套多功能施工及檢修平臺,既保證了斜拉索的快速施工,又解決了斜拉索燈具套筒等附屬設施的安裝和運營維修問題。
4. 發(fā)明了中心偏位自動顯示儀、頂推梁橫向限位器等設備,實現(xiàn)了大噸位曲線混凝土梁頂推的動態(tài)糾偏和精確就位。
5. 發(fā)明了新型整束退錨器,解決了212米超長預應力臨時束整束安全快速退錨的技術難題。
6. 發(fā)明了斜拉索燈具套筒式安裝裝置,解決了大跨度斜拉橋亮化燈具易于產(chǎn)生風振的技術難題。
7. 研發(fā)了變曲率、變寬度、全鋼液壓爬模系統(tǒng),解決了變截面曲線實心塔施工難題。
京新高速公路上地鐵路分離式立交橋頂推施工
京新高速公路上地鐵路分離式立交橋主塔掛索施工
8. 新穎的混凝土梁與導梁結(jié)合部構造,采用精細有限元系統(tǒng)分析了鋼結(jié)構與混凝土結(jié)合部的界面行為,變形協(xié)調(diào)、應力均勻,設計合理。
9. 主墩承臺1.2萬方大體積混凝土溫控技術的應用,確保了混凝土質(zhì)量。
1. “頂推法施工的大跨度曲線預應力混凝土斜拉橋技術研究及應用”獲得2013年度北京市科學技術二等獎。
2. “京新高速公路上地斜拉橋施工關鍵技術研究”獲2012年北京市公路學會技術獎一等獎。
3. “大型復雜曲線寬體預應力混凝土箱梁頂推(拖拉)施工工法”獲2012年度國家級工法。
4. 2011年度北京市市政基礎設施竣工長城杯金質(zhì)獎。
5. 2012年度北京市市政基礎設施結(jié)構長城杯金質(zhì)獎。
6. 北京市第十七屆優(yōu)秀工程設計市政公用工程一等獎。
7. 國家發(fā)明專利6項,實用新型專利8項。
8. 北京市工法4項。
(推薦單位:中國中鐵股份有限公司)
京新高速公路上地鐵路分離式立交橋全景