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《津濱快速軌道交通工程科技成果》獲集團公司2003年度科技成果三等獎
發布日期:2019-04-04來源:中鐵滄鹽

本項目成果與當前國內外同類先進技術概況


城市軌道交通工程是以準軌電氣化鐵路為手段的城市公共交通設施。城市軌道交通工程修建于大中型人口密集、地面交通擁擠的城市,用于輸送人流或連接大城市與其衛星城之間的交通。

城市軌道交通工程由路基、高架橋、車站、隧道四個部分組成:路基用于土地資源寬松并適用于路基填筑地段;高架橋用于地面交通繁忙地段,同時地上空間可以利用時設置;隧道用于地面交通繁忙同時地上無空間可用的地段。與路基和隧道相比高架橋造價適中,空間利用率高適合于我國國情,因此在我國在建和已建輕軌占最高比例。

城市軌道交通工程首條線路在十九世紀末期的德國投入運營至今已有百余年的歷史,但在我國的發展僅有短短的幾年時間。首條城鐵線路用鋼筋砼預制梁高架的形式行超懸掛式列車。發展到今天,國外普遍采用鋼筋砼現澆梁和預應力砼現澆梁高架線路,且其施工工藝日臻完善。我國城鐵高架橋施工起步較晚但起點高,同時各項技術已成熟,目前其修建和運營技術與國外并駕齊驅不分伯仲。以天津輕軌為例可以看到,輕軌高架線路單位長度費用和材料投入與日本等發達國家同類指標不相上下。

二、項目詳細內容

(一)成果主要用途、技術原理、解決的關鍵及創新點、同國內外已有的同類先進技術的全面對比情況

本項目成果主要用于城市軌道交通高架橋部分的施工同時也適用于高速公路等同類項目的高架橋施工,由于在橋梁施工方面下部結構的施工技術已十分成熟,無論地質情況如何變化,其應對措施均可以保證達到目標,故本項目的重點在于解決現澆鋼筋砼連續箱梁施工中所遇到的問題即平臺搭設最合理,最低成本的方法,并解決預應力砼梁徐變進程對施工安排的影響問題。

本項目對城市軌道交通工程下部結構施工未作深入分析,只旨在解決目前尚未十分明確的問題,其技術原理是通過分析高架橋現澆梁的梁部施工荷載特征、力的傳遞過程、地基容許承載力的特點確定適用于大部分地質條件的現澆梁施工方法尤其是施工作業平臺搭設方法,并從中找出低成本易操作的方法,同時由于預應力砼梁在該類工程中應用愈來愈廣泛,影響徐變進程的因素繁多而復雜,通過精密觀測徐變實際進程,其結果十分直觀,可以分析徐變對工期、工序安排的影響,對指導實際施工具有十分重要的意義。

解決現澆梁施工支架搭設技術的關鍵在于對現澆梁荷載的認識,對地基容許承載力的認識和各類地基沉降量、沉降過程的認識。解決預應力砼梁徐變的關鍵在于排除觀測數據中的“背景噪音”影響,使徐變過程清晰化、明朗化。本項目的創新點在于通過對現澆梁施工階段荷載的認識,大膽地簡化地基處理,使這一不可重復利用的投入降低到最低限度,同時徐變的研究未采用傳統的應變計算方法,用較簡單的手段取得可信的數據。

在支架搭設方面,國內外常采用加固地基的辦法確保支架穩定性,其加固方法在第四紀粘性土層上采用改造基底土性質的辦法,以37灰土夯實層和地面硬化占比例較大,而在泥沼地段以填石填碴擠淤的方法應用較多,在跨河地段以河中心布臨時樁搭支架的方法為先。上述方法的共同缺點是成本高、安全系數高、浪費嚴重。本項目采用的支架搭設方法中對地基加固盡可能地進行簡化,在粘性土中只對地表進行碾壓處理,常用支墊方木或枕木改為木板,在泥沼和跨河地段直接用軍用梁,減少了填石填碴的費用和臨時樁的費用使前期投入大大降低并保證了支架安全從而節約了成本。在徐變觀測方面利用精密觀測儀器直接觀測徐變避免了埋設應變片等方法中未知因素的影響,其觀測精度可用于施工并使工作得到簡化。


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