二、鐵路橋梁工程

5 哈齊客專松花江大橋

工程概況松花江大橋位于哈爾濱市既有濱洲線下游59 m處，跨越松花江，橋梁全長(zhǎng)3 455.32 m。該橋是哈齊客運(yùn)專線與濱洲鐵路合建四線橋梁。哈齊客運(yùn)專線是我國(guó)在高寒、高緯度地區(qū)修建的首條高速鐵路，松花江特大橋主橋（77.8＋3×156.8＋77.8）m連續(xù)梁為中國(guó)首例鐵路四線混凝土連續(xù)梁與鋼管拱組合體系橋梁。技術(shù)含量高、施工難度大、結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜，是哈齊客專全線的重難點(diǎn)控制工程。

松花江大橋由中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)，中鐵二十二局集團(tuán)有限公司施工建設(shè)。

項(xiàng)目主要技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)大橋連續(xù)梁支座采用球形鋼支座設(shè)計(jì)，最大設(shè)計(jì)荷載200 000 k N，單個(gè)支座最大重量達(dá)到168 t，為全國(guó)首例超大型鋼支座；主橋連續(xù)梁O＃塊頂板寬度29.4 m、底板寬度23.6 m、最大高度8.6 m，節(jié)段長(zhǎng)度20.8 m，體積2 937 m3，此大體積O＃塊設(shè)計(jì)施工為全國(guó)首例；主梁采用單箱4室5腹板結(jié)構(gòu)，采用掛籃懸臂澆注施工方法、單側(cè)單個(gè)懸臂節(jié)段最大重量860 t，此設(shè)計(jì)全國(guó)首例；施工中根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)掛藍(lán)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，采用6片主桁，兩套掛藍(lán)并行，整體式走道梁的設(shè)計(jì)方案，掛籃設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

項(xiàng)目成果及應(yīng)用情況松花江特大橋綜合施工深水鋼板樁圍堰大管井降水無(wú)封底混凝土施工技術(shù)、大體積連續(xù)梁O＃塊現(xiàn)澆施工技術(shù)、超寬超重掛籃研發(fā)應(yīng)用技術(shù)、高寒地區(qū)連續(xù)梁懸灌冬季施工技術(shù)，為今后類似工程提供良好的經(jīng)驗(yàn)依據(jù)和大量的技術(shù)儲(chǔ)備，具有廣闊的應(yīng)用前景。工程獲得黑龍江省結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)工程、黑龍江省龍江杯優(yōu)質(zhì)工程?！渡钏搰叽蠊芫邓疅o(wú)封底混凝土施工工法》獲黑龍江省和鐵道部?jī)?yōu)秀工法；《超大球型鋼支座安裝施工工法》獲2014年黑龍江省優(yōu)秀工法；《四線客專單箱四室連續(xù)梁6片主桁架掛籃設(shè)計(jì)施工工法》獲2014年度黑龍江省優(yōu)秀工法。

6 寧波鐵路樞紐北環(huán)線甬江大橋

工程概況甬江大橋全長(zhǎng)15 005.5 m，工程造價(jià)15.8億元，由甬江主橋、11座連續(xù)梁，427孔（32 m、24 m）簡(jiǎn)支梁組成，全橋跨越甬江、國(guó)道、城市干道及高速匝道。甬江主橋?yàn)槿珮蚩刂乒こ?，全長(zhǎng)909.1 m，為國(guó)內(nèi)首座鐵路鋼箱混合梁斜拉橋，也是世界上跨度最大鐵路混合梁斜拉橋。該橋邊跨混凝土梁為4跨結(jié)構(gòu)（53＋50＋50＋66）m，中跨468 m一跨過(guò)江，單側(cè)混凝土主梁244.5 m，中跨鋼箱主梁419 m，鋼-混分界點(diǎn)距索塔24.5 m處。

甬江大橋由中鐵第四勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)，中鐵四局集團(tuán)有限公司施工建設(shè)。

項(xiàng)目主要技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)采用大直徑超長(zhǎng)嵌巖樁成孔技術(shù)及鋼筋籠自由吊掛定位系統(tǒng)，刷新國(guó)內(nèi)3米直徑鉆孔樁深度記錄；針對(duì)鋼混結(jié)合段無(wú)法整體吊裝難題，采用“模塊匹配制作、組拼”技術(shù)，解決了場(chǎng)地受限難題，保證了安裝精度和質(zhì)量；針對(duì)難以水上喂梁拼裝的難題，利用混合梁斜拉橋先邊跨后中跨的施工特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)首次采用“橋址拼梁→邊跨提梁→梁上運(yùn)梁→旋轉(zhuǎn)懸拼”新方法；應(yīng)用BIM新技術(shù)，模擬構(gòu)造復(fù)雜的混凝土主梁和鋼混結(jié)合段，優(yōu)化施工組織；國(guó)內(nèi)首次在鐵路橋梁索塔中使用整體式鋼錨箱結(jié)構(gòu)；為提高超長(zhǎng)超重斜拉索及索導(dǎo)管安裝效率和精度，發(fā)明兩項(xiàng)實(shí)用新型專利裝置；斜拉橋道碴槽內(nèi)首次應(yīng)用M M A（甲基丙烯酸甲酯）防水防滑層，效果良好；鐵路斜拉橋首次應(yīng)用具有精度高、靈敏度高、分辨率高、抗腐蝕、抗電磁干擾等特點(diǎn)的FBG傳感器。

項(xiàng)目成果及應(yīng)用情況工程申報(bào)《大直徑超長(zhǎng)鉆孔樁鋼筋籠自由吊掛定位系統(tǒng)》等專利28項(xiàng)，其中發(fā)明專利11項(xiàng)和實(shí)用新型專利14項(xiàng)已授權(quán)。申報(bào)企業(yè)級(jí)工法8項(xiàng)，其中5項(xiàng)已被評(píng)為省級(jí)工法?！颁摶旖Y(jié)合段索塔鋼錨箱加工制造關(guān)鍵技術(shù)研究”“大跨度鐵路鋼箱混合梁斜拉橋關(guān)鍵技術(shù)研究”等科研成果分獲2015年度中國(guó)鐵路工程總公司、中鐵建科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，安徽省科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

7 黃韓侯鐵路芝水溝大橋

工程概況芝水溝大橋中心里程：DK80＋118，孔跨布置：1×48 m＋l×64 m＋l×48 m＋18×64 m＋6×32 m＋1×24 m，橋全長(zhǎng)1 598.98 m。設(shè)計(jì)行車速度120 km／h。全橋均為鉆孔樁基礎(chǔ)，矩形承臺(tái)，圓端形重力式實(shí)心（空心）橋墩，T型橋臺(tái)。最大墩高79 m。上部為21孔等截面預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁及7孔簡(jiǎn)支T梁。其中2孔48 m和19孔64 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁，采用節(jié)段預(yù)制膠接拼裝法施工工藝。

芝水溝大橋由中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)，中鐵二十二局集團(tuán)有限公司施工建設(shè)。

項(xiàng)目主要技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)將常規(guī)節(jié)段拼裝濕接縫工藝進(jìn)行了拓展和改進(jìn)；綜合膠接縫節(jié)段預(yù)制方法，適用于不同箱梁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)短線結(jié)合節(jié)段預(yù)制方法；本橋的節(jié)段預(yù)制模板，模板采用全液壓裝置，可進(jìn)行0.1mm級(jí)的調(diào)整；該地區(qū)氣候條件和該強(qiáng)度標(biāo)號(hào)的混凝土隔離劑。形成了不同氣候條件下的一系列匹配梁混凝土隔離劑配合比；節(jié)段梁匹配預(yù)制預(yù)應(yīng)力孔道成孔設(shè)備和工藝。自主研究設(shè)計(jì)了塑料波紋管單向和雙向橡膠堵頭，開(kāi)發(fā)了適合該成孔工藝的波紋管塑料撐管；三維調(diào)節(jié)小車，實(shí)現(xiàn)了在長(zhǎng)線臺(tái)座上自動(dòng)調(diào)整首節(jié)段橫縱向及標(biāo)高位置；首次對(duì)鐵路簡(jiǎn)支梁膠接縫節(jié)段拼裝施工工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究和實(shí)踐，提出了具體的施工工藝，對(duì)后續(xù)節(jié)段預(yù)制膠接拼裝箱梁提供技術(shù)參考；形成一套節(jié)段梁測(cè)力和調(diào)梁系統(tǒng)。利用節(jié)段拼裝造橋機(jī)懸吊系統(tǒng)，研發(fā)一整套節(jié)段測(cè)力裝置和標(biāo)高調(diào)整裝置；節(jié)段自動(dòng)調(diào)整和定位錨固體系。該橋的墩頂首節(jié)段自動(dòng)調(diào)梁臺(tái)車進(jìn)行首節(jié)段三維調(diào)整，利用橋墩預(yù)埋件進(jìn)行首節(jié)段錨固定位防止膠拼和臨時(shí)張拉過(guò)程中首節(jié)段移動(dòng)變位。

項(xiàng)目成果及應(yīng)用情況芝水溝大橋節(jié)段預(yù)制膠接拼裝簡(jiǎn)支箱梁施工在鐵路橋梁工程方面尚屬全新的施工方法，沒(méi)有應(yīng)用先例。從施工技術(shù)控制角度看，梁段預(yù)制時(shí)的測(cè)量控制、線型設(shè)置、相鄰梁段分離、梁節(jié)在造橋機(jī)上的組拼施工、箱梁張拉等是該橋的重點(diǎn)；從施工作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)程度分析，造橋機(jī)的滑移和梁節(jié)段的運(yùn)輸?shù)跹b是安全監(jiān)督與管理的重點(diǎn)；造橋機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、加工、運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝與使用是本橋施工順利進(jìn)行的關(guān)鍵；C60高標(biāo)號(hào)混凝土施工是本工程施工的重要保障；模板設(shè)計(jì)、加工、安裝、調(diào)試是保證梁段質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)；箱梁線型控制、節(jié)段組拼和預(yù)應(yīng)力工程是架梁控制要點(diǎn)。

8 重慶至利川鐵路蔡家溝大橋

工程概況蔡家溝大橋?yàn)闀r(shí)速200 km客貨共線雙線鐵路橋，是全線技術(shù)復(fù)雜的關(guān)鍵工程之一。大橋建成了目前世界上墩高最高的大跨梁橋，發(fā)明了A型超高空心橋墩，解決了高墩大跨鐵路橋梁的剛度控制難題及超高墩橋梁動(dòng)力特性與墩身工程量的協(xié)調(diào)問(wèn)題，并創(chuàng)造了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外第一，形成了A型高墩大跨度混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)，提高了鐵路建設(shè)技術(shù)水平，解決了艱險(xiǎn)山區(qū)修建鐵路的跨越難題，豐富了艱險(xiǎn)山區(qū)修建鐵路的橋式方案選擇，增加了鐵路選線自由度，推動(dòng)了鐵路超高墩大跨結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

蔡家溝大橋由中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)，中鐵大橋局集團(tuán)有限公司施工建設(shè)。

項(xiàng)目主要技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)大橋主橋采用（80＋3×144＋80）m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)連續(xù)梁橋，主跨墩高最高139.0 m，為目前世界墩高最高的大跨鐵路橋墩。根據(jù)A型墩的受力特點(diǎn)及地質(zhì)條件，首次提出并采用帶預(yù)應(yīng)力筋的啞鈴型承臺(tái)群樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，減小了承臺(tái)尺寸；首次提出并采用勁性骨架配合液壓爬模的施工工法，即A型超高橋墩斜腿施工工法；首次提出并采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線配合低回縮錨具對(duì)梁體施加豎向預(yù)應(yīng)力的新工藝；探索出基于Ansys的橋墩優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，以橋墩剛度作為狀態(tài)變量、墩身混凝土體量作為目標(biāo)函數(shù)，建立參數(shù)化模型，優(yōu)化高墩結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)于提升我國(guó)橋梁的設(shè)計(jì)技術(shù)水平，具有重要的推廣價(jià)值；首次提出時(shí)速200 km客貨共線鐵路高墩大跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋橫向自振周期限值參考范圍，可限制在1.7 s以內(nèi)（原鐵道部建鑒［1999］93號(hào)文提出的橋梁橫橋向第一階陣型的自振周期≤1.7 s適用于時(shí)速小于160 km的橋梁），解決了高墩大跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)鐵路橋動(dòng)力特性控制難題；首次提出山區(qū)鐵路橋梁利用數(shù)值風(fēng)洞和虛擬氣象站相結(jié)合的設(shè)計(jì)風(fēng)參數(shù)的確定方法，完善了高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的風(fēng)致響應(yīng)計(jì)算方法，對(duì)山區(qū)鐵路橋梁的抗風(fēng)設(shè)計(jì)具有較顯著的工程實(shí)用價(jià)值。

項(xiàng)目成果及應(yīng)用情況A型（含人字）新型超高墩結(jié)構(gòu)形式，可節(jié)省墩身混凝土用量35%左右，節(jié)省承臺(tái)混凝土用量25%左右，減少樁基布置根數(shù)及混凝土用量15%左右，減少了基礎(chǔ)開(kāi)挖量，保護(hù)了自然環(huán)境。

項(xiàng)目取得了發(fā)明專利二項(xiàng)，實(shí)用新型專利三項(xiàng)，省級(jí)施工工法一項(xiàng)。榮獲2015年度中國(guó)鐵路工程總公司科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng)、2015年度中國(guó)中鐵股份有限公司優(yōu)秀設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)、2015年度中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。

9 德州至大家洼鐵路黃河大橋

工程概況德大鐵路黃河大橋是新建鐵路德龍煙線德州至大家洼段上跨越黃河的橋梁，為雙線鐵路特大型橋梁。大橋位于位于黃河下游，行政區(qū)劃上屬山東省東營(yíng)市利津縣，穿越斷面左右岸黃河大堤樁號(hào)分別為297＋670、193＋930，橋位位于麻灣水位站下游580 m處。

橋梁全長(zhǎng)8 092.74 m，主橋?yàn)?-（120＋4×180＋120）m下承式變高度連續(xù)鋼桁梁，跨堤引橋?yàn)?-106 m簡(jiǎn)支組合拱，堤內(nèi)引橋?yàn)?6～56 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁，兩側(cè)堤外引橋?yàn)?2 m、24 m簡(jiǎn)支T梁。本橋考慮近、遠(yuǎn)期要求，黃河大堤內(nèi)及跨堤部分橋梁，雙線橋單線鋪軌；兩側(cè)堤外引橋雙線基礎(chǔ)，單線架梁。

德大鐵路黃河大橋由中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)，中鐵一局集團(tuán)有限公司施工建設(shè)。

項(xiàng)目主要技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)主橋采用1－（120＋4×180＋120）m下承式上弦變高度連續(xù)鋼桁梁，桁高14～32 m，是黃河上跨度最大、聯(lián)長(zhǎng)最長(zhǎng)的雙線鐵路鋼桁梁橋。設(shè)計(jì)采用的上弦變高的橋式方案，受力較平弦更為合理，且有效降低線路標(biāo)高，利于投資控制。主桁架結(jié)構(gòu)外形新穎、賦有動(dòng)感、線條流暢，長(zhǎng)聯(lián)多跨桁式呈現(xiàn)“飛燕展翅”狀，改善了普通鋼桁梁平淡、單調(diào)的造型缺憾，具有良好的景觀效果?！抖嗫缍冗B續(xù)桁梁橋的主桁架結(jié)構(gòu)》獲得國(guó)家實(shí)用新型專利（ZL2013 2 0174716.4）；創(chuàng)新采用了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的具有爬坡過(guò)尖頂走行能力的70 t桅桿架梁吊機(jī)懸臂架梁施工技術(shù)，吊機(jī)具有平行、爬坡、過(guò)尖頂和下坡四種走行狀態(tài)，能夠完成從上坡側(cè)23°至下坡側(cè)23°的自由轉(zhuǎn)換翻越鋼梁尖頂，該吊機(jī)可在曲弦鋼桁梁或鋼桁拱上推廣使用。鑒于本橋跨度較大，中跨采用雙臨時(shí)墩設(shè)置，通過(guò)臨時(shí)墩布置位置的合理選擇，有效解決了變高度梁懸臂端梁高大于支承端梁高的問(wèn)題。懸臂架設(shè)總長(zhǎng)約864 m，最大懸臂長(zhǎng)度近96 m；通過(guò)合理的橋面布置，充分利用斜腹桿下方空間，將線間距5.0 m雙線鋼桁梁橋桁寬減小至12.4 m，節(jié)約了投資，值得同類型橋梁設(shè)計(jì)借鑒；采用了一種新型的混凝土擋砟墻與鋼橋面板的連接構(gòu)造，通過(guò)在鋼橋面板上焊接剪力釘和連接鋼板等構(gòu)造措施，在使二者有效地連接成整體的同時(shí)，混凝土擋砟墻也可承受人行道等外荷載引起的彎矩的作用，在鐵路、公路橋梁領(lǐng)域均有一定的推廣意義?！兑环N鐵路混凝土擋砟墻與鋼橋面板的連接結(jié)構(gòu)》獲得國(guó)家實(shí)用新型專利（ZL2013 2 0155945.1）；主橋跨度大、聯(lián)長(zhǎng)長(zhǎng)，地震荷載大；設(shè)計(jì)通過(guò)縱向阻尼器的設(shè)置改善了主橋的抗震性能，降低了固定墩的設(shè)計(jì)難度。鋼梁與阻尼器支座的連接件設(shè)計(jì)預(yù)留了開(kāi)啟式手孔，便于阻尼器的安裝和后期養(yǎng)護(hù)維修工作。《一種鋼桁梁橋與阻尼器的連接結(jié)構(gòu)》獲得國(guó)家實(shí)用新型專利（ZL2013 2 0168383.4）；針對(duì)本橋長(zhǎng)聯(lián)多跨變高度曲弦桁梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，配套設(shè)計(jì)具有上、下坡及過(guò)尖頂能力的上弦檢查車。上弦檢查車采用步履走行方式，具有機(jī)械鎖止保護(hù)功能，走行安全可靠，解決了曲弦桁梁橋難于檢修的問(wèn)題。梁底設(shè)置了具有旋轉(zhuǎn)折疊過(guò)孔功能的下弦檢查車，減少了檢查車的使用數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了1臺(tái)檢查車檢查多孔的目的，節(jié)約了投資。

項(xiàng)目成果及應(yīng)用情況獲得2016年度中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。