轨道交通U型梁成套技术

文/图

“这是一支逢山凿路、遇水架桥的铁道兵队伍，他们在枪林弹雨中冲锋陷阵，攻无不克，铸就了‘打不烂、炸不断的钢铁运输线’。

这是一支无所畏惧、战功卓著的铺架劲旅，他们在万水千山中披荆斩棘，铺路架桥，绘就了一幅幅气势恢宏的历史画卷。

这是一支矢志创新、开疆拓土的工匠团队，他们在时代大潮中挥斥方遒，革弊求新，在一程程踏实前行的追梦路上，诠释着‘国家脊梁’的责任与担当。”

——中铁十四局集团第五工程有限公司

／项目／实用性与经济效益显著

由中铁十四局集团第五工程有限公司（简称“中铁十四局五公司”）开展的“轨道交通预应力混凝土U型梁制运架成套关键技术研究”项目依托青岛蓝色硅谷轨道交通工程，结合国内外轨道交通装配式预应力混凝土U型梁技术发展方向，针对U型梁外观质量控制难度大、施工期易开裂、提运架梁控制要求高、相关检测技术尚需完善等问题，开展U型梁施工工艺、开裂控制、提运架梁智能化装备和U型梁相关检测技术等研究工作，形成了轨道交通预应力混凝土U型梁制运架关键技术，为今后轨道交通U型梁顺利施工提供了技术支撑和安全保障，创造了良好的经济和社会效益，并在济南轨道交通工程R1线成功应用。

实用性分析

与传统轨道工程使用的箱型梁相比，U型梁具有节能环保、外形美观、断面合理、造价较低等优点。

安全性能高。U型梁两侧竖立的腹板具有防冲撞功能，替代了传统高架桥上的防撞墙，且其可靠性、牢固性更高，安全性能有了较大的提高。同时U梁上翼缘板与轨道列车底板高度基本一致，可在紧急情况下快速疏散乘客。

环保效果好。U型梁采用开口的U型取代以往所使用的箱型，在U型梁的底板上直接铺轨。U型梁两侧竖立的腹板可以有效阻隔地铁轮轨噪音，通过模拟试验表明，与箱型梁相比，地铁在U型梁内部运行时，可有效降低噪音6分贝至10分贝，环保效果好。

运营成本低。因U型梁本身降噪效果好，在运营过程中可大大减少高架桥声屏障的使用量，有效降低了声屏障在运营期间需多次更换的费用。再加上U型梁底板的混凝土截面较传统箱梁大为减小，降低了土建费用。因此，采用U型梁结构建设和运营成本较低。

集成性能好。与传统箱型梁相比，U型梁预制时，可将疏散平台、栏杆、电缆桥架和声屏障基础等附属结构打包整合到预制结构中，大大减少了现场作业，如此在现场集中预制，不仅附属结构的质量得到了较好的控制，也相应缩短了设计和施工周期。

景观郊果好。U型梁相比传统箱梁结构体积更小，部分采用折线设计，体形更显轻盈，且在运营中U型梁腹板遮挡住了轨道、列车底部等，仅显现车体部分，视觉效果更好，成为城市的一道风景线。

经济效益

直接经济效益。该项目成果先后在山东青岛地铁11号线和济南R1线等多条轨道交通工程中成功应用，制作并架设U型梁体2200余片，实现产值约6.3亿元，利税超1.2亿元。

间接经济效益。采用轨道交通U型梁制运架施工技术，U型梁施工质量得到大幅度提升，可有效防止U型梁施工过程裂缝产生，提高提运架梁施工效率及精度，减少检测费用，保证桥梁结构使用寿命。

／科研／多项科研成果解决世界级难题

中铁十四局五公司作为“轨道交通预应力混凝土U型梁制运架成套关键技术研究”项目的主要完成单位之一，2012年至2019年，共有8个项目获得省部级一等奖、二等奖；近三年，共获得专利29项；近年来，共完成省级工法13项。

其中，开展的“高海拔寒冷地区软岩长大隧道安全环保施工关键技术研究”，对确保六盘山特长隧道安全施工和六盘山生态保护具有重要的工程应用价值。

东毛高速公路六盘山隧道全长9485米，穿越六盘山国家级自然保护区，地质条件极其复杂，地下水丰富，海拔达2200多米，最低温度零下25.7摄氏度，每年冬期长达6个月，属典型的高海拔寒冷地区特长公路隧道。

该项目针对国道312线老六盘山隧道施工和运营期所遇到的灾害问题，以国家自然科学基金和中国铁建计划项目基金等为依托，自2012年开始，历经3年的科技研发和工程实践，揭示了弱胶结软岩大变形演化机制，提出了弱胶结软岩隧道大变形控制对策和防治技术；研发了地下水定量识别与水害动态控制关键技术；提出了高海拔隧道冬季施工和长大隧道综合环保施工技术，形成了高海拔寒冷地区软岩长大隧道安全环保施工关键技术。

六盘山隧道的建成，为固原市提前三年实现脱贫攻坚目标打下了坚实的基础，有力带动了陕甘宁革命老区和六盘山特殊连片贫困地区扶贫攻坚，保障了“一带一路”战略的深入实施，保障了西部生态屏障建设和国防安全。

此外，依托重庆快速路一横线歇马隧道工程的“复杂岩溶隧道安全绿色高效施工关键技术研究”项目，解决了复杂岩溶隧道施工这一世界级难题。

歇马隧道是重庆地区穿越中梁山山脉的一条特长大断面市政隧道工程，隧址区域地质条件极其复杂，隧道穿越的地层中突泥、高压富水、软弱围岩、煤层瓦斯、断层破碎带等不良地质交替出现，并且地表岩溶浅层发育，人口居住密集，如何安全地进行隧道施工的同时，有效地保护好洞顶的水文地质环境，防止地下水流失、地表塌陷等不良地质灾害的发生，是国内同类型隧道施工面临的一大难题。

2015年度宁夏回族自治区科学技术进步奖一等奖

2017年度中国公路学会科学技术奖一等奖

六盘山隧道

歇马隧道

该项目成果授权发明专利7项，实用新型专利27项，软件著作权2项，出版专著3部，形成省部级工法1项，行业规范1部，发表学术论文30篇，其中SCI/EI检索17篇。获得中国市政协会优秀QC质量管理成果一等奖3项，中国建筑业协会优秀QC质量管理成果一等奖，2016年度重庆市三峡杯优质结构工程奖，2016年山东省用户满意建筑工程奖。经以中国工程院院士钱七虎为组长的岩石力学与工程学会鉴定，该项目研究成果被认定为整体达到国际先进水平，其中，“生态环境敏感区岩溶隧道绿色高效施工技术”达到了国际领先水平。

该研究成果的应用，保证了歇马隧道的施工安全，保护了隧址区的生态环境，成功解决了复杂环境地质条件下长大隧道安全绿色施工的难题，取得了显著的社会和经济效益。

／成绩／已成为多业务板块综合性施工企业

近年来，中铁十四局五公司以市场为导向，坚持差异化经营、专业化发展、多元化协同、精益化运作的发展总战略，坚定不移地推进企业提质增效、转型升级，已经由最初的以铺架为主业的专业化公司，发展成为涵盖铁路、公路、城市轨道交通、装配式建筑、房建、水环境、物流等多个业务板块的综合性施工企业，展现了全方位参与市场竞争的雄厚实力。

70多条铁路施工中堪当大任

2010年12月3日11时28分，国产“和谐号”动车组在中铁十四局五公司铺轨的京沪高铁枣庄至蚌埠段，跑出了486.1公里的惊天时速，创造了世界铁路运营试验最高速度。

京沪高铁在中铁十四局五公司施工路段跑出了每小时486.1公里的世界最快速度

中铁十四局五公司承建的鲁南高铁铺轨工程

中铁十四局五公司承建的莞深高速公路东江大桥，是国内首座双层公路桥，车道之多是当时国内双层桥之最，该桥是东莞市标志性建筑之一，荣获中国钢结构协会科学技术二等奖、中国公路学会科学技术奖二等奖。

作为铁路铺架的王牌军，中铁十四局五公司具有从线下施工到制梁、架梁、铺轨、高速道岔铺设、焊轨、整道再到特种设备安装拆卸、线路临管一体化作业、既有线换梁、路基帮宽等一条龙施工能力；具备了年架设T梁5000孔、箱梁3000孔、轻轨U梁1000片、铺轨1500公里、铁路大养3000公里、年焊接1000公里的强劲实力。

30多年来，中铁十四局五公司在秦沈、武广、南钦、云桂、宁启、石武、郑徐、新通、鲁南、贵南，以及世界首条环岛铁路——海南西环等70多条铁路的施工中，堪当大任！

桥梁施工、城轨交通、水环境治理等板块成绩斐然

桥梁施工成绩斐然。中铁十四局五公司承建了国道211线宁东枢纽互通立交桥（宁夏自治区最大互通立交桥）、德胜立交桥（当时杭州在建的最高桥）、汝郴高速公路山店江特大桥（最高墩达到127.6米，主跨为200米的悬浇连续刚构箱式混凝土梁，跨度为当时湖南省同类桥梁之最）、莞深高速公路东江特大桥（全长1174米，为112米+208米+112米钢桁悬索加劲双层公路桥梁，全桥钢梁总重量15000吨，为国内双层钢桁梁之最）等高精尖项目。

城轨交通大显身手。中铁十四局五公司以铺轨、制架梁为中心，成功驱动了地铁铺轨、地铁停车场、有轨电车等相关类型板块业务开发。在西南地区首条有轨电车——四川成都有轨电车蓉2号线、湖北武汉地铁2号线南延工程、北京新机场线、广东广州地铁18号线和22号线、成都地铁6号线、江苏南京地铁7号线等铺轨工程，都彰显了在铺架专业板块的优势和品牌。

“绿水青山”责无旁贷。中铁十四局五公司勇担央企职责，充分发挥自身优势，积极投身水环境综合治理工程建设，承建广东惠州小金河治理项目、风门坳及白水渠治理项目、陕西榆林市煤矿矿井水治理、金华金西小城镇水环境治理、龙川县鹤市河流域水环境治理等项目。

／未来／“十四五”期间将以科技打造高质量品牌

设立在中铁十四局集团有限公司的工作站及企业技术中心

中铁十四局集团第五工程有限公司承建的成都有轨电车蓉2号线工程。该项目是西南地区首条有轨电车，也是集团公司承建的首个有轨电车项目。

“十四五”期间，中铁十四局五公司科技创新工作将紧紧围绕深入实施公司“十四五”规划和创新驱动发展战略，有力支撑建设高质量工程、培育高质量客户、打造高质量品牌，充分发挥科技创新在推动企业发展方式转型、增添发展新动能、拓展发展新空间、提高发展质量和效益中的核心引领作用。

围绕实现企业高质量、绿色发展，加强兼顾当前和长远、实用和前瞻的重大科技战略布局。推进前瞻性技术创新，加速引领建筑施工行业技术变革；启动前瞻性科技创新重大项目；构建具有细分行业核心竞争力的技术体系，在加强铁路、公路、桥梁、隧道、轨道交通、市政、等领域一体化部署的同时，打造水环境、PC预制、新兴产业，占领细分行业技术制高点、构筑创新发展新优势。

围绕增强自主创新能力，培育企业战略创新力量。前瞻部署、重点突破，持续加强应用研究，聚焦重大技术难题，组织实施科研项目开发和成果转换，力争在更多应用技术领域占领行业制高点；借力集团公司国家企业技术中心、院士专家工作站、博士后科研工作站为引领的创新平台，进一步建设完善公司省级企业技术中心的创新平台建设，培育造就一批行业领先水平的科技领军人才、高技能人才和高水平创新团队，支持青年科技人才脱颖而出，壮大创新型企业家队伍。

围绕破除束缚创新和成果转化的制度障碍，全面深化企业科技体制改革。以提高企业技术创新能力、增强企业核心竞争力为出发点，建设适应企业长期发展需求和现阶段目标任务的技术创新体制、机制；加强科技创新计划管理体制，强化科技资源的统筹协调；构建更加高效的科研组织体系，进一步优化公司和项目部联动、结构合理、运转高效的科技创新体系；建立健全科技创新评价机制、奖励机制，激发全员自主创新能动性；实施促进科技成果转移转化行动，完善科技成果转移转化机制，促使科技创新在提升企业社会经济效益中的实质性作用。