高铁大桥的完美“三连跨”

12.08.2014  20:08

在我国,高铁大桥单跨一条营运高铁并不鲜见,连跨多条营运高铁则尚属首例。中铁二十一局集团在大西高铁新临潼联络左线特大桥施工中,创新运用高空长距离顶推技术,以一个完美的三连跨动作,将大型钢箱梁成功飞架于郑西高铁、包西何临上下行联络线三条营运高铁之上,从而创造了高铁建设新纪录,成为中国高铁技术日臻成熟的又一鲜明标志。

这座特大桥长2621.27米,其中第21~24号墩分别位于三条营运高铁的三座大桥间隔处,设计为三联总长197.5米连续钢箱梁顶推法施工。据大西客专陕西段指挥长宋四保介绍,钢箱梁跨高铁顶推施工及一次性跨越三条高铁,在全国是第一次。

理论知易行难,让蓝图落地还有很长的距离。2012年4月,收到工程设计图纸后,中铁二十一局集团董事长、党委书记孟广顺,总经理王继红高度重视,多次到现场指导,将《大跨度钢箱梁顶推技术研究》列为全局的重点科研课题,组织科技攻关。大西指挥部先后编制上报了钢箱梁下部构造施工、钢箱梁顶推施工等10多项专项施工方案及细则,并联合北京交通大学对方案进行了安全风险评估。中国铁路总公司、西安铁路局、大西公司先后7次组织方案评审。整个方案的报批及评审长达10个月时间之久,其施工难度之大、技术之新,可见一斑。

据集团公司副总经理、指挥长高玉峰介绍,钢箱梁顶推施工面临四大难题,一是下部结构施工空间狭小,墩身表面离接触网最近处仅有1.66米,模板、钢筋安装,大型机械操作受限。二是上部结构施工工艺复杂,钢箱梁与郑西高铁斜交22度,钢箱梁的拼接及顶推需在型钢焊接而成的支架平台上进行,每天顶推完成后,须对梁体进行临时锁定。三是施工过程的独特性,为防止钢筋作业、模板安装拆除对既有线的影响,墩身所有作业均在专门设计制作的永久性圆端形钢模板内进行。四是施工时间的局限性,所有施工内容均在高铁天窗点内进行,每天可供作业时间仅三个半小时。

新临潼联络左线特大桥是大西高铁进入西安北客站实现贯通运营的关键性工程,大桥设计纵向坡度大,呈小曲线,近一半为邻近既有线施工,高空还有铁路电力线缆,施工受限严重。特别施工跨越既有线地段,工期异常紧迫,工序错综复杂,且环环相扣,牵一发而动全身,所有施工必须做到精密精准,毫厘无差。

坚决把重点、难点工程建设成大西高铁的亮点。”高玉峰带领指挥部和一分部的技术管理团队,旋即展开了一场史无前例的攻坚战。从地下到地面,从分项到整体,他们严格贯彻作业指导书和技术交底,密集量测监控高程及线型;加强既有线施工安全培训,特种机械司机持证上岗,一人一机不间断监控;严防死守每一道工序,不折不扣紧抠质量标准,不放过一个细节、一个疑点。使得实体工程质量始终保持在高水准。展示出一种不装饰的自然美。

通过严谨的施工组织和科学的现场管控,至2012年底,跨越三条高铁的桥梁下部结构业已完成。同时,长197.5米、高4.8米、顶宽7.5米、底宽4.34米、总重量达1700吨的钢箱梁,经一级熔透焊缝高精度完成,并分17节段搭积木般吊装至支架平台的滑道梁。

为了这个超级钢箱梁在32米高空顶推万无一失,他们采取了缜密的技术和安全质量保障措施,仅各类细部方案研讨会就召开了15次,先后3次召集国内顶尖桥梁专家到现场综合评审,展开各种施工方案演练,完善各工序间协同配合。在正式顶推前,再进行空载顶推试验,反复五次以上进行前顶、停止、顶回、停止,确保设备正常,动作平稳。

在三条营运高铁大桥上空作业,无异于巨人走钢丝。为最大限度地减小对既有线行车的影响,钢箱梁顶推施工安排在营运高铁的维修天窗点施工,每晚12点30分开始到凌晨4时30分结束。顶推时,指挥部实施领导包保值班制度,测量班在钢箱梁端安装观测标,在前方桥墩架设红外线全站仪,邀请长安大学专家现场观测,实施全方位全过程监控,使“钢铁巨人”按规定动作“心无旁鹜”直线移动。

在一百多个三级和四十多个二级的天窗施工的日子里,一分部安质部长席迎利以“严、细、实”而获得路局、业主和指挥部上下的频频点赞。她性格泼辣,为人热情,从施工准备前,就冒着风雪严寒,积极与路局各业务处室、站段相关领导和业务人员联系,对方案进行多次对接,并邀请到现场查看探讨评审。方案审定后,又以最快的速度完成了营业线施工方案的会签、协议的签订及施工要点等工作。从当日施工前准备工作、天窗点前施工协调会议,到停电下令开始施工、点后结束会议等施工程序,在她的牵头组织安排下有条不紊。她一直盯在现场,观察各项顶推参数与人员高空作业等安全风险。天窗结束前,她亲眼对既有线路检查达到放行条件方向车站通知消令。

2013年5月1日凌晨三点半,周遭的事物还在沉睡之中,但大西客专临潼联络线特大桥施工现场却充满了欢欣鼓舞——经过20个不眠之夜,随着钢箱梁前端抵达24号墩顶设计位置,一项跨度最长、推距最远、且连续跨越三条高铁的钢箱梁顶推施工纪录就此诞生,并为今后同类型桥梁施工积累了宝贵经验。

中铁二十一局集团在钢箱梁高空跨高铁顶推技术、管理、安全、质量等方面,均创造了高铁建设史上的大满贯”。从2012年7月6日大桥跨营运高铁桩基开始施工,到2013年6月15日钢箱梁附属施工告馨,历时345天,其中天窗点时间117个。建设、设计、监理单位,以及路局系统人员累计现场监控约3500人次。各道工序均可控有序从未出现过任何安全质量事故,受到中国铁路总公司、西安铁路局、太原铁路局、大西公司的高度肯定和好评。(铁忠鹏 郝力频)