5/5“B型便梁小交角托換時速6０km/ｈ既有鐵路施工大跨框構橋關鍵技術研究”解說詞第一部分項目概況昆（明）安(寧)高速公路地處云南中部，是國家重點建設項目“五縱七橫”國道主干線之一，也是云南省公路網骨架的重要組成部分。昆安高速公路在K27+４00與既有成昆鐵路以21°小角度斜交，設計采用單箱雙室框構橋下穿通過。因慮及昆瑞公路及地方道路和成昆鐵路復線建設的需要，框構橋總長達到29０．60m,直接影響既有鐵路范圍１21。14ｍ?？驑嫎虼┰降貙訛榧扔需F路路基及其下臥中風化巖層，框構橋頂與鐵路軌底距離僅1。1~3。４m?？驑嫎蚬卜郑玻倍?，節(jié)段長10.0～16．5m,標準跨徑2×１６.1m，凈空９。5m，側墻及底板厚１．5m，中墻和頂板成昆鐵路為我國西南地區(qū)重要的鐵路主干線，行車密度高達68次／天,交通繁忙，施工中不能中斷行車，且必須保證在60km/h的速度下安全行駛。本框構橋由鐵道部第二勘察設計研究院設計,云南鐵路工程監(jiān)理有限責任公司監(jiān)理，中鐵四局集團負責科研攻關和全程施工控制。項目總投資１.２億元,實際施工工期從2006年２第二部分關鍵技術難點根據(jù)框構橋結構特點和項目施工環(huán)境，經技術咨詢和科技查新,該項目有以下主要技術難點:1、框構橋在保證60km/h以上行車速度下以２1°小角度斜向下穿成昆鐵路，超出常規(guī)，給設計和施工帶來空前的難度,國內尚無先例２、首次采用B型便梁長距離托換既有鐵路路基，架空鐵路軌道長答１50ｍ，措施新穎，規(guī)模宏大,為國內首創(chuàng)。3、為使Ｂ型便梁支撐系統(tǒng)不影響框構橋節(jié)段的整體性,需在不中斷行車的條件下對B型便梁進行體系轉換和支點轉換，工況復雜,Ｂ型便梁動態(tài)特性分析及其線形和穩(wěn)定性控制困難，在架空鐵路軌道類似施工中，尚屬國內首例。４、框構橋深大基坑穩(wěn)定控制和長節(jié)段大跨徑框構橋混凝土溫差及收縮裂紋控制是施工技術控制的難點.第三部分科研攻關針對下穿鐵路框構橋復雜的結構特點、惡劣的施工環(huán)境、罕見的施工難度和巨大的安全風險,中鐵四局集團第二工程有限公司成立科研小組進行了系列技術攻關和全程施工控制.１、B型便梁長距離托換既有鐵路路基技術研究由于框構橋與既有成昆鐵路以21°小角度斜交,為減小列車沖擊荷載對框構橋頂板的影響,框構橋頂板鋼筋配置密集，且施工中在確保列車行車安全的前提下不得破壞框構橋結構的整體性。經技術經濟比較，采用B型便梁托換鐵路路基,架空軌道，明挖基坑，分節(jié)段現(xiàn)澆混凝土框構的技術措施。本項目采用專用戰(zhàn)備物資B型便梁和I55型鋼組合梁托換鐵路路基，架空軌道線路。便梁跨徑布置為（13。3＋5—２4＋1３.３)ｍ,托換路基總長149為使軌道架空系統(tǒng)(B型便梁)的支撐系統(tǒng)不影響框構節(jié)段的整體性，施工中對架空系統(tǒng)進行體系轉換和支點轉換，即第一次按（1３。３＋5－24＋13。3）ｍ簡支狀態(tài)架空軌道線路,待便梁臨時支墩之間的框構節(jié)段施工完畢后，將5-24mB型便梁利用高強度螺栓連接成連續(xù)梁，并將原臨時支墩上的支點轉換到已澆框構節(jié)段頂板上新設置的混凝土支墩上，另通過在框構內相應位置處設置4φ500mm鋼管支墩，將墩頂荷載傳遞至地基，即第二次將便梁轉換為九孔不等跨（16.75ｍ+1５.１９m+9．23m+1５.１９m+9.2３m+1５.１9m+９．23ｍ便梁支撐系統(tǒng)采用1.5×2.0m鋼筋混凝土挖孔樁形成。樁身侵入鐵路時，采用Ｐ５0鋼軌組成3-5-5—３軌束梁加固軌道,以減小列車動載對挖孔樁坑壁的擾動；另對樁底進行注漿加固,在每組支墩之間設置型鋼橫系梁，提高了臨時支墩的承載能力和穩(wěn)定性能,保證了列車運行安全和人員施工安全。為減小因道床阻力引起的軌道變形,并使軌道架空系統(tǒng)處于良好的受力狀態(tài)，軌道架空前將架空區(qū)段無縫線路開口解鎖,換為普通線路,并對架空區(qū)段兩端的線路進行鎖定。在后續(xù)各施工工況下,對架空線路的軌距、線形等進行嚴格的控制，確保軌道各項數(shù)據(jù)控制在《鐵路軌道工程施工質量驗收標準》（TB1０413－2003）的允許范圍內，從而保證列車運行的安全.2、多孔跨Ｂ型便梁工作的動態(tài)特性分析及監(jiān)測因首次進行５孔２4m的B型梁采用先簡支、后連續(xù)，同時轉換架空支點的施工方案，為保證列車運行安全和驗證檢算數(shù)據(jù)的準確性，分別在簡支梁工況和連續(xù)梁工況及支墩在基坑開挖、加固前后等情況對主梁的豎向撓度、橫向振幅以及動應力和支墩的位移、沉降等進行實時監(jiān)測。經監(jiān)測,各項數(shù)據(jù)均滿足《鐵路橋梁搶修技術規(guī)程》的要求,對行車安全和以后B型梁的使用提供了依據(jù)。3、大跨框構橋施工技術控制框構橋緊鄰３20國道,其上部是成昆鐵路，周圍民房密集，基坑深度深,并且在爆破開挖過程中對基坑內的Ｂ型梁支墩、基坑側壁的支護樁不能夠進行擾動等多條件制約的情況下，使用４００ms的網絡起爆雷管結合臺階法深孔松動爆破和預裂爆破，保證了列車、車輛及附近構筑物和人員的安全。同時針對框構節(jié)段長、高等特點,通過熱工計算，采取了選定合理配合比、優(yōu)化施工工藝、對結構進行了加強核對混凝土保溫等措施,解決了長大體積混凝土溫差和收縮等原因而產生裂紋.第四部分研究成果“Ｂ型梁小交角長距離托換既有鐵路路基施工大跨度框構橋”成套技術于2００6年2月應用于小河邊下穿成昆鐵路框構橋。在架空軌道150米施工下穿框構橋的情況下，保證了列車以６０公里每小時的速度安全通過，取得了良好的社會經濟效益。1、采用軌束梁加固軌道,施工軌道下挖孔樁技術的成功應用,積累了在列車通行下施工軌道下部挖孔樁等構筑物的施工工藝，為框構橋基坑開挖爆破贏得了時間,并采取了針對性的加固、加強的技術措施，確保了樁基及以后作為支墩使用的質量,保證了列車運行安全。2、采用5×２4mＢ型梁和由Ｉ55工字鋼組成的2×13．3m配跨梁聯(lián)合架空軌道，通過Ｂ型便梁在簡支和連續(xù)的兩種狀態(tài)使用，在保證列車安全通行情況下成功地解決了基坑開挖、框構混凝土澆筑,尤其解決了梁體支撐墩與框構橋整體性的矛盾，為以后軌道臨時架空及下部工程施工提供了可借鑒的工藝及技術。3、通過非常規(guī)環(huán)境下的爆破技術控制和長節(jié)段大跨徑的框構混凝土溫度和收縮控制,以及軌道架空系統(tǒng)的監(jiān)測、量測等一系列技術措施，使下穿工程安全、優(yōu)質的得以完成。歷時27８天,小河邊下穿成昆鐵路框構橋