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        軌道交通U型梁成套技術

        2020-06-22 01:26:12文/圖
        中國公路 2020年11期
        關鍵詞:中鐵隧道施工

        文/圖

        “這是一支逢山鑿路、遇水架橋的鐵道兵隊伍,他們在槍林彈雨中沖鋒陷陣,攻無不克,鑄就了‘打不爛、炸不斷的鋼鐵運輸線’。

        這是一支無所畏懼、戰(zhàn)功卓著的鋪架勁旅,他們在萬水千山中披荊斬棘,鋪路架橋,繪就了一幅幅氣勢恢宏的歷史畫卷。

        這是一支矢志創(chuàng)新、開疆拓土的工匠團隊,他們在時代大潮中揮斥方遒,革弊求新,在一程程踏實前行的追夢路上,詮釋著‘國家脊梁’的責任與擔當?!?/p>

        ——中鐵十四局集團第五工程有限公司

        /項目/實用性與經(jīng)濟效益顯著

        由中鐵十四局集團第五工程有限公司(簡稱“中鐵十四局五公司”)開展的“軌道交通預應力混凝土U型梁制運架成套關鍵技術研究”項目依托青島藍色硅谷軌道交通工程,結合國內外軌道交通裝配式預應力混凝土U型梁技術發(fā)展方向,針對U型梁外觀質量控制難度大、施工期易開裂、提運架梁控制要求高、相關檢測技術尚需完善等問題,開展U型梁施工工藝、開裂控制、提運架梁智能化裝備和U型梁相關檢測技術等研究工作,形成了軌道交通預應力混凝土U型梁制運架關鍵技術,為今后軌道交通U型梁順利施工提供了技術支撐和安全保障,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟和社會效益,并在濟南軌道交通工程R1線成功應用。

        實用性分析

        與傳統(tǒng)軌道工程使用的箱型梁相比,U型梁具有節(jié)能環(huán)保、外形美觀、斷面合理、造價較低等優(yōu)點。

        安全性能高。U型梁兩側豎立的腹板具有防沖撞功能,替代了傳統(tǒng)高架橋上的防撞墻,且其可靠性、牢固性更高,安全性能有了較大的提高。同時U梁上翼緣板與軌道列車底板高度基本一致,可在緊急情況下快速疏散乘客。

        環(huán)保效果好。U型梁采用開口的U型取代以往所使用的箱型,在U型梁的底板上直接鋪軌。U型梁兩側豎立的腹板可以有效阻隔地鐵輪軌噪音,通過模擬試驗表明,與箱型梁相比,地鐵在U型梁內部運行時,可有效降低噪音6分貝至10分貝,環(huán)保效果好。

        運營成本低。因U型梁本身降噪效果好,在運營過程中可大大減少高架橋聲屏障的使用量,有效降低了聲屏障在運營期間需多次更換的費用。再加上U型梁底板的混凝土截面較傳統(tǒng)箱梁大為減小,降低了土建費用。因此,采用U型梁結構建設和運營成本較低。

        集成性能好。與傳統(tǒng)箱型梁相比,U型梁預制時,可將疏散平臺、欄桿、電纜橋架和聲屏障基礎等附屬結構打包整合到預制結構中,大大減少了現(xiàn)場作業(yè),如此在現(xiàn)場集中預制,不僅附屬結構的質量得到了較好的控制,也相應縮短了設計和施工周期。

        景觀郊果好。U型梁相比傳統(tǒng)箱梁結構體積更小,部分采用折線設計,體形更顯輕盈,且在運營中U型梁腹板遮擋住了軌道、列車底部等,僅顯現(xiàn)車體部分,視覺效果更好,成為城市的一道風景線。

        經(jīng)濟效益

        直接經(jīng)濟效益。該項目成果先后在山東青島地鐵11號線和濟南R1線等多條軌道交通工程中成功應用,制作并架設U型梁體2200余片,實現(xiàn)產值約6.3億元,利稅超1.2億元。

        間接經(jīng)濟效益。采用軌道交通U型梁制運架施工技術,U型梁施工質量得到大幅度提升,可有效防止U型梁施工過程裂縫產生,提高提運架梁施工效率及精度,減少檢測費用,保證橋梁結構使用壽命。

        /科研/多項科研成果解決世界級難題

        中鐵十四局五公司作為“軌道交通預應力混凝土U型梁制運架成套關鍵技術研究”項目的主要完成單位之一,2012年至2019年,共有8個項目獲得省部級一等獎、二等獎;近三年,共獲得專利29項;近年來,共完成省級工法13項。

        其中,開展的“高海拔寒冷地區(qū)軟巖長大隧道安全環(huán)保施工關鍵技術研究”,對確保六盤山特長隧道安全施工和六盤山生態(tài)保護具有重要的工程應用價值。

        東毛高速公路六盤山隧道全長9485米,穿越六盤山國家級自然保護區(qū),地質條件極其復雜,地下水豐富,海拔達2200多米,最低溫度零下25.7攝氏度,每年冬期長達6個月,屬典型的高海拔寒冷地區(qū)特長公路隧道。

        該項目針對國道312線老六盤山隧道施工和運營期所遇到的災害問題,以國家自然科學基金和中國鐵建計劃項目基金等為依托,自2012年開始,歷經(jīng)3年的科技研發(fā)和工程實踐,揭示了弱膠結軟巖大變形演化機制,提出了弱膠結軟巖隧道大變形控制對策和防治技術;研發(fā)了地下水定量識別與水害動態(tài)控制關鍵技術;提出了高海拔隧道冬季施工和長大隧道綜合環(huán)保施工技術,形成了高海拔寒冷地區(qū)軟巖長大隧道安全環(huán)保施工關鍵技術。

        六盤山隧道的建成,為固原市提前三年實現(xiàn)脫貧攻堅目標打下了堅實的基礎,有力帶動了陜甘寧革命老區(qū)和六盤山特殊連片貧困地區(qū)扶貧攻堅,保障了“一帶一路”戰(zhàn)略的深入實施,保障了西部生態(tài)屏障建設和國防安全。

        此外,依托重慶快速路一橫線歇馬隧道工程的“復雜巖溶隧道安全綠色高效施工關鍵技術研究”項目,解決了復雜巖溶隧道施工這一世界級難題。

        歇馬隧道是重慶地區(qū)穿越中梁山山脈的一條特長大斷面市政隧道工程,隧址區(qū)域地質條件極其復雜,隧道穿越的地層中突泥、高壓富水、軟弱圍巖、煤層瓦斯、斷層破碎帶等不良地質交替出現(xiàn),并且地表巖溶淺層發(fā)育,人口居住密集,如何安全地進行隧道施工的同時,有效地保護好洞頂?shù)乃牡刭|環(huán)境,防止地下水流失、地表塌陷等不良地質災害的發(fā)生,是國內同類型隧道施工面臨的一大難題。

        2015年度寧夏回族自治區(qū)科學技術進步獎一等獎

        2017年度中國公路學會科學技術獎一等獎

        六盤山隧道

        歇馬隧道

        該項目成果授權發(fā)明專利7項,實用新型專利27項,軟件著作權2項,出版專著3部,形成省部級工法1項,行業(yè)規(guī)范1部,發(fā)表學術論文30篇,其中SCI/EI檢索17篇。獲得中國市政協(xié)會優(yōu)秀QC質量管理成果一等獎3項,中國建筑業(yè)協(xié)會優(yōu)秀QC質量管理成果一等獎,2016年度重慶市三峽杯優(yōu)質結構工程獎,2016年山東省用戶滿意建筑工程獎。經(jīng)以中國工程院院士錢七虎為組長的巖石力學與工程學會鑒定,該項目研究成果被認定為整體達到國際先進水平,其中,“生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)巖溶隧道綠色高效施工技術”達到了國際領先水平。

        該研究成果的應用,保證了歇馬隧道的施工安全,保護了隧址區(qū)的生態(tài)環(huán)境,成功解決了復雜環(huán)境地質條件下長大隧道安全綠色施工的難題,取得了顯著的社會和經(jīng)濟效益。

        /成績/已成為多業(yè)務板塊綜合性施工企業(yè)

        近年來,中鐵十四局五公司以市場為導向,堅持差異化經(jīng)營、專業(yè)化發(fā)展、多元化協(xié)同、精益化運作的發(fā)展總戰(zhàn)略,堅定不移地推進企業(yè)提質增效、轉型升級,已經(jīng)由最初的以鋪架為主業(yè)的專業(yè)化公司,發(fā)展成為涵蓋鐵路、公路、城市軌道交通、裝配式建筑、房建、水環(huán)境、物流等多個業(yè)務板塊的綜合性施工企業(yè),展現(xiàn)了全方位參與市場競爭的雄厚實力。

        70多條鐵路施工中堪當大任

        2010年12月3日11時28分,國產“和諧號”動車組在中鐵十四局五公司鋪軌的京滬高鐵棗莊至蚌埠段,跑出了486.1公里的驚天時速,創(chuàng)造了世界鐵路運營試驗最高速度。

        京滬高鐵在中鐵十四局五公司施工路段跑出了每小時486.1公里的世界最快速度

        中鐵十四局五公司承建的魯南高鐵鋪軌工程

        中鐵十四局五公司承建的莞深高速公路東江大橋,是國內首座雙層公路橋,車道之多是當時國內雙層橋之最,該橋是東莞市標志性建筑之一,榮獲中國鋼結構協(xié)會科學技術二等獎、中國公路學會科學技術獎二等獎。

        作為鐵路鋪架的王牌軍,中鐵十四局五公司具有從線下施工到制梁、架梁、鋪軌、高速道岔鋪設、焊軌、整道再到特種設備安裝拆卸、線路臨管一體化作業(yè)、既有線換梁、路基幫寬等一條龍施工能力;具備了年架設T梁5000孔、箱梁3000孔、輕軌U梁1000片、鋪軌1500公里、鐵路大養(yǎng)3000公里、年焊接1000公里的強勁實力。

        30多年來,中鐵十四局五公司在秦沈、武廣、南欽、云桂、寧啟、石武、鄭徐、新通、魯南、貴南,以及世界首條環(huán)島鐵路——海南西環(huán)等70多條鐵路的施工中,堪當大任!

        橋梁施工、城軌交通、水環(huán)境治理等板塊成績斐然

        橋梁施工成績斐然。中鐵十四局五公司承建了國道211線寧東樞紐互通立交橋(寧夏自治區(qū)最大互通立交橋)、德勝立交橋(當時杭州在建的最高橋)、汝郴高速公路山店江特大橋(最高墩達到127.6米,主跨為200米的懸澆連續(xù)剛構箱式混凝土梁,跨度為當時湖南省同類橋梁之最)、莞深高速公路東江特大橋(全長1174米,為112米+208米+112米鋼桁懸索加勁雙層公路橋梁,全橋鋼梁總重量15000噸,為國內雙層鋼桁梁之最)等高精尖項目。

        城軌交通大顯身手。中鐵十四局五公司以鋪軌、制架梁為中心,成功驅動了地鐵鋪軌、地鐵停車場、有軌電車等相關類型板塊業(yè)務開發(fā)。在西南地區(qū)首條有軌電車——四川成都有軌電車蓉2號線、湖北武漢地鐵2號線南延工程、北京新機場線、廣東廣州地鐵18號線和22號線、成都地鐵6號線、江蘇南京地鐵7號線等鋪軌工程,都彰顯了在鋪架專業(yè)板塊的優(yōu)勢和品牌。

        “綠水青山”責無旁貸。中鐵十四局五公司勇?lián)肫舐氊煟浞职l(fā)揮自身優(yōu)勢,積極投身水環(huán)境綜合治理工程建設,承建廣東惠州小金河治理項目、風門坳及白水渠治理項目、陜西榆林市煤礦礦井水治理、金華金西小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理、龍川縣鶴市河流域水環(huán)境治理等項目。

        /未來/“十四五”期間將以科技打造高質量品牌

        設立在中鐵十四局集團有限公司的工作站及企業(yè)技術中心

        中鐵十四局集團第五工程有限公司承建的成都有軌電車蓉2號線工程。該項目是西南地區(qū)首條有軌電車,也是集團公司承建的首個有軌電車項目。

        “十四五”期間,中鐵十四局五公司科技創(chuàng)新工作將緊緊圍繞深入實施公司“十四五”規(guī)劃和創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,有力支撐建設高質量工程、培育高質量客戶、打造高質量品牌,充分發(fā)揮科技創(chuàng)新在推動企業(yè)發(fā)展方式轉型、增添發(fā)展新動能、拓展發(fā)展新空間、提高發(fā)展質量和效益中的核心引領作用。

        圍繞實現(xiàn)企業(yè)高質量、綠色發(fā)展,加強兼顧當前和長遠、實用和前瞻的重大科技戰(zhàn)略布局。推進前瞻性技術創(chuàng)新,加速引領建筑施工行業(yè)技術變革;啟動前瞻性科技創(chuàng)新重大項目;構建具有細分行業(yè)核心競爭力的技術體系,在加強鐵路、公路、橋梁、隧道、軌道交通、市政、等領域一體化部署的同時,打造水環(huán)境、PC預制、新興產業(yè),占領細分行業(yè)技術制高點、構筑創(chuàng)新發(fā)展新優(yōu)勢。

        圍繞增強自主創(chuàng)新能力,培育企業(yè)戰(zhàn)略創(chuàng)新力量。前瞻部署、重點突破,持續(xù)加強應用研究,聚焦重大技術難題,組織實施科研項目開發(fā)和成果轉換,力爭在更多應用技術領域占領行業(yè)制高點;借力集團公司國家企業(yè)技術中心、院士專家工作站、博士后科研工作站為引領的創(chuàng)新平臺,進一步建設完善公司省級企業(yè)技術中心的創(chuàng)新平臺建設,培育造就一批行業(yè)領先水平的科技領軍人才、高技能人才和高水平創(chuàng)新團隊,支持青年科技人才脫穎而出,壯大創(chuàng)新型企業(yè)家隊伍。

        圍繞破除束縛創(chuàng)新和成果轉化的制度障礙,全面深化企業(yè)科技體制改革。以提高企業(yè)技術創(chuàng)新能力、增強企業(yè)核心競爭力為出發(fā)點,建設適應企業(yè)長期發(fā)展需求和現(xiàn)階段目標任務的技術創(chuàng)新體制、機制;加強科技創(chuàng)新計劃管理體制,強化科技資源的統(tǒng)籌協(xié)調;構建更加高效的科研組織體系,進一步優(yōu)化公司和項目部聯(lián)動、結構合理、運轉高效的科技創(chuàng)新體系;建立健全科技創(chuàng)新評價機制、獎勵機制,激發(fā)全員自主創(chuàng)新能動性;實施促進科技成果轉移轉化行動,完善科技成果轉移轉化機制,促使科技創(chuàng)新在提升企業(yè)社會經(jīng)濟效益中的實質性作用。

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