二、鐵路橋梁工程
10廣珠鐵路虎跳門大橋
工程概況虎跳門特大橋起于江門市新會區乾務鎮,止于珠海市斗門區沙堆鎮,橋梁全長2 505.465 m,主橋跨越虎跳門水道。主橋采用(120+248+120) m連續剛構提籃拱組合結構。
虎跳門特大橋由中鐵第四勘察設計院集團有限公司設計,中鐵六局集團有限公司施工建設。
項目主要技術及創新點首創外側兩管平行-內側單管提籃內傾的三肢桁架拱結構,解決了單線鐵路大跨度連續剛構-柔性拱組合結構的梁、拱剛度合理匹配的關鍵技術難題;創新了拱肋加勁主動控制技術,有效解決了大跨度混凝土結構后期徐變控制的關鍵技術難題,提高了單線鐵路混凝土梁豎向剛度及跨越能力;鐵路橋梁首創腹桿與主弦管節點板連接技術。
項目成果及應用情況2013年度中國鐵道建筑總公司科學技術一等獎;“(120+248+120) m大跨度連續剛構-柔性拱組合橋鋼管拱豎轉安裝”獲2012年度中國鐵路工程總公司科學技術一等獎;2013年度中國鐵道建筑總公司優秀工程設計一等獎;2013年度中國鐵道學會科學技術一等獎。
三、鐵路隧道工程
1青藏鐵路西寧至格爾木段增建二線關角隧道工程概況
關角隧道位于青藏線西格段天棚車站與察汗諾車站之間,為兩座平行的單線隧道,線間距40 m,設計時速160 km/h,全長32.69 km(隧道進口高程3 380.26,出口高程3 324.05),除Ⅱ線隧道進口段59.84 m位于半徑4 000 m的曲線上外,其余地段均位于直線上;洞內線路采用人字坡,進口段為8‰的上坡,出口段為9.5‰的下坡,軌道采用雙塊式無砟軌道。關角隧道是我國第一座長度超過30 km的隧道,也是我國目前最長的鐵路隧道,世界上高海拔第一長隧,工程規模巨大。
關角隧道最大埋深900 m,隧道區巖性復雜、構造發育,沉積巖、巖漿巖、變質巖均有分布,通過區域性斷裂3條,次級斷裂14條,其中以F3斷層為主、包括其它5條斷層共同組成的二郎洞斷層束長達3 000 m,施工中發生了較為嚴重的變形。嶺脊地段通過長達10 km(雙延長)的富水灰巖地段,巖溶裂隙水極為發育,施工中總正常涌水量達到了238 954 m3/d,世界罕見。
關角隧道由中鐵第一勘察設計院集團有限公司設計,中鐵十六局集團有限公司與中鐵隧道局集團有限公司聯合施工建設。
項目主要技術及創新點創建了按圍巖變形潛勢分級的大變形控制支護體系;提出了關角隧道建設中堵、排水技術的臨界水量標準,建立了巖溶裂隙水綜合注漿系統技術;研發了高原高寒地區淺埋風積砂層隧道施工工法(國家級);創建了高海拔隧道施工環境衛生控制標準;發明了長斜井隔板式施工通風技術;研發了鉆爆法施工的特長隧道長斜井皮帶運輸機出砟系統技術;揭示了高海拔隧道內煙氣分布特性,創立了我國高海拔特長隧道防災疏散救援技術體系;提出了高海拔運營隧道內有害氣體和粉塵的控制標準;首創了采用自然通風方案的高海拔地區特長隧道運營通風節能減排新技術,實現了運營通風技術的重大突破。
項目成果及應用情況關角隧道的綜合修建技術達到了國際先進水平,其中高原鐵路隧道防災救援技術、運營通風技術、長斜井隔板式通風技術等達到了國際領先水平,其綜合修建技術對中國隧道建設具里程碑式的意義。工程建設期間,技術人員在國內外公開發行的刊物上發表科技論文20余篇,獲得實用新型專利10項,4項發明專利已通過了初步審查。曾獲鐵一院2015年度優秀工程設計一等獎。
2北京鐵路樞紐北京站至北京西站地下直徑線
工程概況北京站至北京西站地下直徑線工程前三門隧道是國內首條城市繁華地區采用大直徑泥水盾構修建的全電氣化客運鐵路線,前三門隧道為單洞雙線電氣化客運鐵路,設計時速100 km/h,結構抗震設防烈度為8度。隧道全長7 285 m,其中盾構法施工5 175 m。中鐵隧道集團承建6 225 m,中鐵十六局集團承建1 060 m。豎曲線9條,最大縱坡16.5‰,平曲線10條,最小轉彎半徑400 m,覆土厚度0~30.78 m。北京站至北京西站地下直徑線由中國鐵路設計集團有限公司設計,中鐵隧道局集團有限公司與中鐵十六局集團有限公司聯合施工建設。
項目主要技術及創新點本工程主要采用盾構法施工,其它區段采用明挖法、蓋挖法、淺埋暗挖法(洞樁法、CRD法、雙側壁導坑法)。主要先進技術有:富水砂卵地層大直徑泥水盾構施工技術、高壓密閉空間動火作業技術、盾構在淺覆土條件下沉降精確控制、砂卵石黏土混合地層泥水配套技術、臨近將(構)筑物大斷面洞樁法隧道沉降控制等25項。隧道主要采用12.04 m大直徑氣墊式泥水平衡盾構,是北京市首次采用泥水盾構施工的隧道,為當時北京市在建風險最大、難度最高的地下工程,被原鐵道部列為“極高風險1號工程”,第一個進行全線風險評估的工程。
項目成果及應用情況施工過程中形成科技創新成果5項;總結形成國家級工法3項、省部級工法1項;申請獲得發明專利5項;獲得實用新型專利4項;獲得軟件著作權1項;發表論文專刊1期,學術論文27篇。該隧道工程曾獲鐵路工程優秀設計獎一等獎(2017)、北京市市政基礎設施竣工長城杯工程金質獎(2016)、2015—2016年度鐵路優質工程獎。
3向塘至莆田鐵路青云山隧道工程概況青云山隧道位于向莆鐵路永泰至莆田區間內,設計為單洞單線隧道,其中左線長22.175 km、右線長21.843 km,有4座斜井和1座通風豎井,最大埋深890 m。該工程是向莆鐵路重難點控制工程,也是國內第五、華東地區第一特長隧道,也是首座由一個集團公司獨家承建的特長隧道。青云山隧道由中鐵第四勘察設計院集團有限公司設計,中鐵二十三局集團有限公司施工建設。
項目主要技術及創新點該隧道洞身穿越青云山國家4A級風景區和藤山、老鷹尖山國家生態保護區,穿過12條斷層,設計最大涌水量12 196 m3/d(F9斷層,實際最大涌水量55 200 m3/d),有11 100 m的高地溫地段、6 300 m的巖爆地段、4 070 m的軟巖大變形地段。由于受風景區和自然保護區影響,導致隧道獨頭掘進長達6 700多米,使得斜井承擔的施工任務極不均衡,具有建設工期緊、技術要求高、施工通風及反坡排水困難、環境和水土保護形勢嚴峻、施工組織難度大等特點。
項目成果及應用情況向莆線的建成通車對于加快“海峽西岸經濟區”和“中部崛起”戰略的實施,推動沿線經濟社會發展具有十分重要的意義。