5月20日,由中铁十一局、中铁十二局、中国铁建大桥局、中铁十六局、中铁十七局等单位参建的我国首条跨海高铁——新建福厦高铁正式开始联调联试,标志着项目全线开通进入倒计时。
新建福厦高铁正线全长277.42公里,先后跨越湄洲湾、泉州湾、安海湾3个海湾,全线共设8座车站。中铁十一局主要负责新建福厦铁路4标的施工,线路全长21.5公里,涵盖路基、站场、桥梁及43.227公里的无砟轨道、福州南至泉州东约151公里正线铺轨、177组道岔铺设及628榀箱梁预制等任务。中铁十二局承建了福厦高铁全线最长隧道——杨梅山隧道和我国首座大吨位不平衡转体斜拉桥——太城溪特大桥。
由中国铁建大桥局承建的新建福(州)厦(门)铁路安海湾特大桥是我国时速350公里高铁建设中,首次在跨海斜拉桥中铺设无砟轨道,实现世界跨海高铁桥梁最高行车速度。中铁十六局主要负责新福厦铁路3标的施工,正线长35.083公里,其中隧道3座、桥梁5座、路基1.463公里。中铁十七局主要负责新建福厦铁路先行标的施工,线路全长9.89公里,涵盖桥梁、隧道、路基、涵洞等施工任务。
【资料图】
进入联调联试阶段后的新建福厦高铁
湄洲湾跨海大桥全长14.7公里,海域施工长10.8公里,主桥为预应力混凝土连续刚构矮塔斜拉桥,主跨180米,跨越湄洲湾规划3000吨级航道,设南北两座双柱式主塔,桥面以上塔高30米,共有28根斜拉索,施工精度高、技术难度大。施工中,中铁十一局成立科研攻关小组,加强“小改小革”研发,推广使用新工装、新工艺,先后攻克了海上超长栈桥、潮汐区围堰、大直径深水桩基、主塔索鞍定位等施工难题,创下“昆仑号”千吨级运架一体机等多项“中国造”之最,形成了矮塔斜拉桥索鞍快速定位施工工法等30余项科研成果,确保了大桥按时保质顺利完工。
在路基施工中,中铁十一局建设者们依托路基连续压实技术、地基加固桩信息化控制技术及自动沉降观测系统,不断提升路基施工质量。全面推行路基标准化施工手册和工艺工装指导手册,为各工序关键环节制定详细质量标准和要求。他们还积极开展技术攻关,先后推出工艺工法30余项,确保了路基如期完成施工。
此外,为保证CRTS-I型双块式无砟轨道施工质量,他们推出优化梁面铣刨、板缝模板固定、振动平板机、高程及平整度控制等20多项工装,有效解决了混凝土裂纹、道床板混凝土平整度差等问题,提炼总结出“三低一高混凝土配合比设计”“二次分区振捣法”“ 三步六遍法收面工艺”等10多项先进的施工经验并进行推广。
在铺轨施工中,中铁十一局采用自主设计研发的新型铺轨机组,实现了“走单线铺双线”跨线铺轨,填补了我国高铁机械化跨线铺轨作业技术空白。此外,他们还使用了目前国内最先进的铺架综合指挥管理调度系统,进行通讯定位、道岔开向自动监测与预警、调度命令智能筛选等,实时监控长轨装卸情况、机车车辆沿途的车行轨迹,为钢轨运输及施工安全“加码”。杨梅山隧道为全线重点控制性高风险隧道。杨梅山隧道全长10669米,最大埋深398米,隧道所处岩层存在高压富水区、断层破碎带、岩爆、高地热等众多不良地质条件,其中岩爆段全长2290米,地质断层纵横交错,施工条件极其复杂。
新建福厦高铁梅山特大桥
为克服复杂地质条件,高质量、高标准建设好福厦高铁,中铁十二局项目建设者按照“机械化+N”的思路,实施隧道机械设备+水压光面爆破、隧道机械设备+技术和工艺改创新、隧道机械设备+信息化智慧管理系统等一系列技术创新活动,构建形成了复杂地质条件下隧道施工智能机械化施工体系,为机械设备安装“大脑”延伸“四肢”,用“机械变形金刚”代替人力施工,助力高铁隧道建设转型升级。2021年4月15日,杨梅山隧道贯通,打破了全线工程建设的瓶颈。
2021年8月23日晚8时整,经过40分钟的“华丽转身”,由中铁十二局承建的福厦铁路太城溪特大桥在沈海高速公路上方顺利完成转体施工,这也是我国跨海高铁线路最大吨位尝试不平衡转体斜拉桥合龙。打破了福厦高铁全线工程的建设瓶颈,为通车运营奠定了坚实基础。
福厦高铁太城溪大桥上跨沈海高速公路,由于梁体距地面最小距离仅6.1米,建设者最终确定了转体桥施工方案,改变了搭设支架,占用路面的思路,实现了转体全程交通无封锁。太城溪特大桥全长728.13米,主跨水平跨越沈海高速公路,转体部分全长221.3米,总重量达3.8万吨。
为保证太城溪特大桥转得动、得稳、转得准,建设者通过异位大节段支架现浇后实施转体,在平行于沈海高速公路一侧采用大节段支架现浇施工,一次浇筑成型23.5米,浇筑成型后通过异位转体,实现对接目标。针对大桥配重难题,建设者采用连续式千斤顶配合电脑数控控制,现场数据做到了实时监控传送,及时修正转体姿态,同时球铰底部安装限位装置,防止过转。大桥最终以轴线偏位8毫米,顶面高程误差10毫米,相邻节段高差10毫米的精度实现了精准对接。
中国铁建大桥局承建的安海湾特大桥位于福建省泉州市境内,连接晋江市、南安市,全长9.46公里,其中跨海区段全长1.56公里,主桥为650米双塔双索面钢混结合梁半漂浮体系斜拉桥。作为福厦高铁全线三座跨海湾大桥之一,大桥主跨300米,跨越安海湾主航道,主塔高126.9米,是全线关键控制性工程。
为满足无砟轨道通车要求,扫清安海湾特大桥“限速点”,大桥采用全联长钢-混结合梁,主梁采用有效气动措施,减少了复杂风况环境下的风致振动,满足了跨海大桥通行高速铁路列车的技术要求;桥面铺设采用拥有自主知识产权的CRTSⅠ型双块式无砟轨道,实现时速350公里高铁跨海过桥不减速,列车驶过650米安海湾特大桥主桥只需要6.7秒。
项目团队坚持“精品工程,智能福厦”理念,科研攻关小组力求突破阻碍,解锁技术难题,创新施工工法,先后攻克了潮汐区钢混组合吊箱围堰、大直径深水桩基、主塔钢锚梁定位、浅滩区钢梁架设及混凝土桥面板吊装等施工难题;为避免大桥腐蚀,索塔钢锚梁和支座采用耐海洋大气腐蚀钢,钢梁外表采用石墨烯纳米防腐蚀涂料,确保大桥耐久超长寿命;采用BIM技术,优化主体及临时结构设计。
标准化建设的路基
中铁十六局承建的木兰溪特大桥全长18746.92米,是全线重难点及控制性工程之一,其中主桥设计为双线无砟轨道(30+145+145+30)米预应力混凝土主梁独塔双索面斜拉桥,塔梁固结体系,主塔高85.5米设计为“宝瓶型”,采用预应力钢筋混凝土结构。主塔采用侧位现浇平转法施工,在主塔底部设置承载能力为1.2万吨球铰,主塔首先顺时针90度进行施工,在施工到塔柱转体标高后进行主塔逆时针平转90度,之后进行球铰混凝土固结,最后施工剩余上塔柱直至封顶。主塔转体采用裸塔转体施工技术,该技术在国内铁路建设中首次应用。
木兰溪特大桥主桥位于福建省莆田市木兰溪河畔,左侧紧邻既有杭深铁路线,主塔边缘距杭深线桁架桥转体之前相距14米,转体后相距6.08米,高出桁架桥40米,为超邻近既有线施工,确保现场施工作业和铁路邻近营业线安全是重中之重。
为保证施工安全,项目部联合建设、监理等单位多次召开技术和安全分析会,对方案进行优化和分解,最终决定采用侧位现浇平转法施工工艺,主塔采用全封闭液压爬模进行施工,在“原位现浇”基础上进行了优化设计,大幅降低了涉铁施工安全风险。
西山隧道进口段临近中石化石油库,最小距离约100米,安全风险大,同时隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩较多,进出口段覆盖层较薄,岩层较差,施工难度大;行山隧道紧临水库,施工过程中出现大量渗水可能性大。为确保施工质量、安全,中铁十七局成立了科研攻关小组,推广使用新工装、创新工艺工法,三维激光扫描的有效使用、自行式移动栈桥及仰拱曲模、湿喷机械手应用、格栅定位架创新应用、二衬混凝土施工质量衬砌拱顶防脱空装置应用、自动带压入模衬砌台车应用等10多项工艺、工法获得国家及省部级科学技术成果。同时,项目在施工中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则,开挖一段,支护一段,段段推进,步步为营,稳扎稳打,确保了隧道施工的安全、质量及进度。
新建福厦高铁通车后,福州至厦门行车时间将缩短至1小时以内,厦门、漳州、泉州三地将形成闽南“金三角”半小时交通圈,对促进东南沿海城市群快速发展具有重要意义。
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