一、基本情况
获奖项目名称:老龄在役超长铁路钢桥整体快速更换技术
主要完成单位:中铁大桥局集团有限公司、中铁大桥局武汉桥梁特种技术有限公司
主要完成人:江湧、金博、吴芳、曹寅、万龙、娄松、高盛锦、任勇、王灏、谢江
二、项目背景
既有潼关黄河铁路特大桥位于黄河与渭河交汇口下游约3km处,是南同蒲铁路上的一座重要大型桥梁。桥梁北端为山西省的风陵渡,南端为陕西省的潼关古城。该桥主梁采用拆装式钢桁梁结构。桥梁全长1199.6m,共设有24孔48m长的上承式拆装梁。原桥设计采用两片双层的拆装式菱形桁梁,每片梁长49.1m,主高5m,主中心距为2.2m。全桥共计23个桥墩、2个桥台。桥身为圆形,其中1~5及23号桥墩采用直径为55cm的混凝土管桩基础,四周管桩为1:5的斜桩,以及6.5m×6.5m矩形承台;6~22号桥墩采用直径10m、高30m的混凝土沉井基础。桥台均为T型台。本次对潼关黄河铁路特大桥的加固改造设计,旨在保持原有墩身和基础结构不变的基础上,将原有的高5m、支座中心距2.2m的钢桁梁结构更换为高4.2m、支座中心距3.8m的钢箱梁结构。
三、创新成果
1.既有墩帽快速化改造施工技术
首创一种用于旧桥墩帽改造的移动式吊架及施工方法,分别在待提升桥跨钢桁梁顶面端头处各设置一组提升架,逐孔提升钢桁梁,提升架底部设置自带动力的走行系统,每提升一孔钢桁梁后,沿钢桁梁顶部既有铁路轨道走行至下一孔,循环作业,快速安全环保的完成全部钢桁梁提升。
2.不等截面钢梁临时连接技术
研发了一种用于换梁工程的新旧梁临时连接结构,采用新制“喇叭形”临时连接构件用于新旧梁之间连接。临时连接构件一端与新梁截面相匹配,利用新梁梁端既有螺栓孔通过螺栓连接,对新梁无损伤。另一端腹板插入旧梁上下弦杆空隙内,并焊接成整体,有效传递轴力,利用拼接板将旧梁腹杆拼接板与临时连接腹板焊接为整体,有效传递剪力。
3.单点单向1008米超长距离整体拖拉换梁施工技术
研发了一种钢箱梁拖拉施工横向限位装置和钢梁横向限位纠偏装置,通过在新梁、旧梁底部设置通长上滑道,在各墩顶设置下滑道,形成滑动面,同时设置横向限位和纠偏装置确保整体拖拉顺利实施。旧梁间、新梁间及新旧梁间通过临时连接结构连接为整体,旧梁作为新梁拖拉过程中的导梁,在大里程侧设置拖拉反力架及旧梁拆除支架,借助反力架顶部拖拉系统,每拖拉拆除一孔旧梁,同步安装一孔新梁,巧妙利用旧梁作导梁,实现无临时墩支承的桥跨新梁更换目的。
四、推广应用
本成果已成功应用于南同蒲铁路风陵渡至华山段电气化改造工程,授权发明专利2项、实用新型专利3项,获评省部级工法2项、企业级工法3项,具有很好的推广应用价值。