二、铁路桥梁工程
10广珠铁路虎跳门大桥
工程概况虎跳门特大桥起于江门市新会区乾务镇,止于珠海市斗门区沙堆镇,桥梁全长2 505.465 m,主桥跨越虎跳门水道。主桥采用(120+248+120) m连续刚构提篮拱组合结构。
虎跳门特大桥由中铁第四勘察设计院集团有限公司设计,中铁六局集团有限公司施工建设。
项目主要技术及创新点首创外侧两管平行-内侧单管提篮内倾的三肢桁架拱结构,解决了单线铁路大跨度连续刚构-柔性拱组合结构的梁、拱刚度合理匹配的关键技术难题;创新了拱肋加劲主动控制技术,有效解决了大跨度混凝土结构后期徐变控制的关键技术难题,提高了单线铁路混凝土梁竖向刚度及跨越能力;铁路桥梁首创腹杆与主弦管节点板连接技术。
项目成果及应用情况2013年度中国铁道建筑总公司科学技术一等奖;“(120+248+120) m大跨度连续刚构-柔性拱组合桥钢管拱竖转安装”获2012年度中国铁路工程总公司科学技术一等奖;2013年度中国铁道建筑总公司优秀工程设计一等奖;2013年度中国铁道学会科学技术一等奖。
三、铁路隧道工程
1青藏铁路西宁至格尔木段增建二线关角隧道工程概况
关角隧道位于青藏线西格段天棚车站与察汗诺车站之间,为两座平行的单线隧道,线间距40 m,设计时速160 km/h,全长32.69 km(隧道进口高程3 380.26,出口高程3 324.05),除Ⅱ线隧道进口段59.84 m位于半径4 000 m的曲线上外,其余地段均位于直线上;洞内线路采用人字坡,进口段为8‰的上坡,出口段为9.5‰的下坡,轨道采用双块式无砟轨道。关角隧道是我国第一座长度超过30 km的隧道,也是我国目前最长的铁路隧道,世界上高海拔第一长隧,工程规模巨大。
关角隧道最大埋深900 m,隧道区岩性复杂、构造发育,沉积岩、岩浆岩、变质岩均有分布,通过区域性断裂3条,次级断裂14条,其中以F3断层为主、包括其它5条断层共同组成的二郎洞断层束长达3 000 m,施工中发生了较为严重的变形。岭脊地段通过长达10 km(双延长)的富水灰岩地段,岩溶裂隙水极为发育,施工中总正常涌水量达到了238 954 m3/d,世界罕见。
关角隧道由中铁第一勘察设计院集团有限公司设计,中铁十六局集团有限公司与中铁隧道局集团有限公司联合施工建设。
项目主要技术及创新点创建了按围岩变形潜势分级的大变形控制支护体系;提出了关角隧道建设中堵、排水技术的临界水量标准,建立了岩溶裂隙水综合注浆系统技术;研发了高原高寒地区浅埋风积砂层隧道施工工法(国家级);创建了高海拔隧道施工环境卫生控制标准;发明了长斜井隔板式施工通风技术;研发了钻爆法施工的特长隧道长斜井皮带运输机出砟系统技术;揭示了高海拔隧道内烟气分布特性,创立了我国高海拔特长隧道防灾疏散救援技术体系;提出了高海拔运营隧道内有害气体和粉尘的控制标准;首创了采用自然通风方案的高海拔地区特长隧道运营通风节能减排新技术,实现了运营通风技术的重大突破。
项目成果及应用情况关角隧道的综合修建技术达到了国际先进水平,其中高原铁路隧道防灾救援技术、运营通风技术、长斜井隔板式通风技术等达到了国际领先水平,其综合修建技术对中国隧道建设具里程碑式的意义。工程建设期间,技术人员在国内外公开发行的刊物上发表科技论文20余篇,获得实用新型专利10项,4项发明专利已通过了初步审查。曾获铁一院2015年度优秀工程设计一等奖。
2北京铁路枢纽北京站至北京西站地下直径线
工程概况北京站至北京西站地下直径线工程前三门隧道是国内首条城市繁华地区采用大直径泥水盾构修建的全电气化客运铁路线,前三门隧道为单洞双线电气化客运铁路,设计时速100 km/h,结构抗震设防烈度为8度。隧道全长7 285 m,其中盾构法施工5 175 m。中铁隧道集团承建6 225 m,中铁十六局集团承建1 060 m。竖曲线9条,最大纵坡16.5‰,平曲线10条,最小转弯半径400 m,覆土厚度0~30.78 m。北京站至北京西站地下直径线由中国铁路设计集团有限公司设计,中铁隧道局集团有限公司与中铁十六局集团有限公司联合施工建设。
项目主要技术及创新点本工程主要采用盾构法施工,其它区段采用明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法(洞桩法、CRD法、双侧壁导坑法)。主要先进技术有:富水砂卵地层大直径泥水盾构施工技术、高压密闭空间动火作业技术、盾构在浅覆土条件下沉降精确控制、砂卵石黏土混合地层泥水配套技术、临近将(构)筑物大断面洞桩法隧道沉降控制等25项。隧道主要采用12.04 m大直径气垫式泥水平衡盾构,是北京市首次采用泥水盾构施工的隧道,为当时北京市在建风险最大、难度最高的地下工程,被原铁道部列为“极高风险1号工程”,第一个进行全线风险评估的工程。
项目成果及应用情况施工过程中形成科技创新成果5项;总结形成国家级工法3项、省部级工法1项;申请获得发明专利5项;获得实用新型专利4项;获得软件著作权1项;发表论文专刊1期,学术论文27篇。该隧道工程曾获铁路工程优秀设计奖一等奖(2017)、北京市市政基础设施竣工长城杯工程金质奖(2016)、2015—2016年度铁路优质工程奖。
3向塘至莆田铁路青云山隧道工程概况青云山隧道位于向莆铁路永泰至莆田区间内,设计为单洞单线隧道,其中左线长22.175 km、右线长21.843 km,有4座斜井和1座通风竖井,最大埋深890 m。该工程是向莆铁路重难点控制工程,也是国内第五、华东地区第一特长隧道,也是首座由一个集团公司独家承建的特长隧道。青云山隧道由中铁第四勘察设计院集团有限公司设计,中铁二十三局集团有限公司施工建设。
项目主要技术及创新点该隧道洞身穿越青云山国家4A级风景区和藤山、老鹰尖山国家生态保护区,穿过12条断层,设计最大涌水量12 196 m3/d(F9断层,实际最大涌水量55 200 m3/d),有11 100 m的高地温地段、6 300 m的岩爆地段、4 070 m的软岩大变形地段。由于受风景区和自然保护区影响,导致隧道独头掘进长达6 700多米,使得斜井承担的施工任务极不均衡,具有建设工期紧、技术要求高、施工通风及反坡排水困难、环境和水土保护形势严峻、施工组织难度大等特点。
项目成果及应用情况向莆线的建成通车对于加快“海峡西岸经济区”和“中部崛起”战略的实施,推动沿线经济社会发展具有十分重要的意义。