合寧鐵路中鐵二局900噸級(jí)32米整孔箱梁研制記事

　　擔(dān)當(dāng)著將434孔預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的重任。中鐵二局合寧項(xiàng)目部2005年8月入場(chǎng)以來(lái)，以科技的力量破解難題，以創(chuàng)新的激情挑戰(zhàn)自我，在客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)首批箱梁“試驗(yàn)田”里，出爐了全路若干第一：首片32米高性能耐久混凝土箱梁試制、首片32米箱梁靜載試驗(yàn)、首片32米混凝土箱梁架設(shè)、首家通過(guò)國(guó)家生產(chǎn)許可證考核檢驗(yàn)……
    
      這“第一”的后面，飽含的是鐵道部領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)司局的關(guān)懷與指導(dǎo)，是合寧鐵路有限公司的嚴(yán)格管理，是有關(guān)科研機(jī)構(gòu)的通力合作，飽含的是中鐵二局員工勇迎難題，以自主創(chuàng)新，攻科技高點(diǎn)，用汗水與奉獻(xiàn)寫(xiě)就的篇篇華章。百年大計(jì)高速鐵路和客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的時(shí)速，對(duì)構(gòu)成鐵路的每一個(gè)環(huán)節(jié)提出了高要求。跨千山過(guò)萬(wàn)水的大橋，每一片梁的質(zhì)量必須滿(mǎn)足100年的使用壽命。
    
      保證制梁的任何“節(jié)點(diǎn)”高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)，是中鐵二局合寧鐵路項(xiàng)目部提出的目標(biāo)。解決“C50高性能混凝土耐久性問(wèn)題”，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的重中之重?！鞍倌甏笥?jì)”成為他們首先攻克的難點(diǎn)。
    
      試驗(yàn)先行。中鐵二局選調(diào)精兵強(qiáng)將，展開(kāi)攻關(guān)。八月，酷暑難當(dāng)。工作人員深入方圓200公里，調(diào)查料源，確定供應(yīng)廠家。生活設(shè)施尚不健全，技術(shù)人員已在民房里開(kāi)始了高性能混凝土研制工作。項(xiàng)目部最先建起的便是高標(biāo)準(zhǔn)、高配置的一流中心試驗(yàn)室。
    
      抗凍性能、抗裂性能、抗?jié)B性能、氯離子擴(kuò)散系數(shù)以及混凝土較高的工作性能要求等，是混凝土普通要求外的“額外”標(biāo)準(zhǔn)。為讓混凝土高標(biāo)準(zhǔn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，更為今后高速鐵路制梁提供依據(jù)，項(xiàng)目部試驗(yàn)人員在中心實(shí)驗(yàn)室里，反復(fù)實(shí)驗(yàn)與比對(duì)，精心尋找最佳配合比。一日復(fù)一日，一組又一組，苦心渴求。夜色中，實(shí)驗(yàn)室常常燈火通明，實(shí)驗(yàn)人員在水泥、砂、石、礦粉、粉煤灰、外加劑組合世界鏖戰(zhàn)。鐘衛(wèi)祥，身經(jīng)百戰(zhàn)的實(shí)驗(yàn)室主任，加班通宵達(dá)旦，中暑也心牽實(shí)驗(yàn)，苦思冥想著實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)人員齊心合力，向C50高性能混凝土耐久性問(wèn)題發(fā)起次次“集體沖鋒”。創(chuàng)新的智慧和毅力，留下了令人難忘的數(shù)字：小樣試驗(yàn)22組，大樣試驗(yàn)16組、成型抗壓試件220組，彈模試件48組。還有消耗數(shù)以噸計(jì)的水泥、砂、石等材料。兩個(gè)多月的辛勞，千挑萬(wàn)選出11個(gè)配合比。在其中再試驗(yàn)、再選配，終于剔選出6個(gè)試驗(yàn)箱梁的配合比。
    
      2005年10月24日，6個(gè)試驗(yàn)箱梁配合比，得到清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、鐵道部建設(shè)司、科技司、質(zhì)檢中心等單位專(zhuān)家充分肯定，認(rèn)為C50預(yù)應(yīng)力混凝土配制報(bào)告“思路清晰、內(nèi)容詳實(shí)、結(jié)論明確、符合要求”，一次通過(guò)部級(jí)評(píng)審，獲得“中鐵二局混凝土配合比研究是成功的”高度評(píng)價(jià)。
    
      2005年11月9日至18日，C50高性能混凝土進(jìn)行工藝性能試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)6組不同配合比多項(xiàng)性能進(jìn)行監(jiān)控測(cè)試，6個(gè)C50高性能混凝土配合比全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合技術(shù)條件要求。中鐵二局合寧項(xiàng)目部已生產(chǎn)的70多孔箱梁，梁體彈性模量及強(qiáng)度發(fā)展良好，外觀極為平整，項(xiàng)項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求。一舉兩得高速鐵路“以橋代路，節(jié)約耕地資源”的思路，決定了對(duì)大型箱梁預(yù)制場(chǎng)建設(shè)的高要求。
    
      中鐵二局合寧鐵路項(xiàng)目部承擔(dān)的900噸級(jí)32米后張梁和32米先張梁的試制、試驗(yàn)成果，將為全路即將展開(kāi)的大規(guī)模高速鐵路和客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)建設(shè)提供借鑒和指導(dǎo)性依據(jù)。
    
      天降大任于斯。項(xiàng)目部抓住這次難得的歷史機(jī)遇，匯集多名專(zhuān)家和經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員，在鐵道部科技司、建設(shè)司、合寧鐵路公司等領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家的指導(dǎo)幫助下，對(duì)箱梁靜載試驗(yàn)臺(tái)座的設(shè)計(jì)這一關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。
    
      合寧鐵路公司總經(jīng)理、課題組組長(zhǎng)陳金城親臨現(xiàn)場(chǎng)督戰(zhàn)，合寧公司高級(jí)工程師武鳳遠(yuǎn)更是駐扎項(xiàng)目部，與科技人員一道定方案，出設(shè)計(jì)圖紙。為少占場(chǎng)地、節(jié)約資金，課題組提出了靜載試驗(yàn)臺(tái)座設(shè)計(jì)為先張梁和后張梁兩用臺(tái)座。
    
      一舉兩得取得突破。項(xiàng)目部副總工程師王強(qiáng)，為完成這項(xiàng)試驗(yàn)研究任務(wù)，白天利用網(wǎng)絡(luò)與中咨院、同濟(jì)大學(xué)的專(zhuān)家交流意見(jiàn)，收集數(shù)據(jù)，夜晚與技術(shù)人員一起研究方案，繪制設(shè)計(jì)圖紙，常常不覺(jué)東方之既白。在課題組的共同努力下，滿(mǎn)足了張拉應(yīng)力和施工工藝的要求，取得了箱梁靜載試驗(yàn)臺(tái)座一舉兩得效果，即用于后張梁靜載試驗(yàn)，又能滿(mǎn)足先張梁加載1.6級(jí)以上破壞性試驗(yàn)。2006年5月11日，先張梁臺(tái)座工藝因“部件設(shè)計(jì)合理，張拉、放張工藝及安全防護(hù)措施可行，能滿(mǎn)足施工要求”，通過(guò)鐵道部建設(shè)司、科技司、鐵科院、中鐵咨詢(xún)等單位專(zhuān)家認(rèn)可。
    
      在箱梁預(yù)制試驗(yàn)過(guò)程中，“一舉兩得”的創(chuàng)意多處體現(xiàn)，彰顯出科技人員強(qiáng)烈的自主創(chuàng)新意識(shí)。為統(tǒng)籌安排32米、24米箱梁的生產(chǎn)，項(xiàng)目部把制梁臺(tái)座、鋼模板、存梁臺(tái)座設(shè)計(jì)為共用，以減少建場(chǎng)臨時(shí)工程費(fèi)用；將存梁臺(tái)座設(shè)計(jì)為雙層存梁臺(tái)座，梁上存梁，臺(tái)座的沉降量不超過(guò)2毫米，大大增加了存梁能力，這在客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)900噸箱梁的生產(chǎn)中屬于首次。立足自主創(chuàng)新，項(xiàng)目部利用自身技術(shù)儲(chǔ)備，集合長(zhǎng)期從事內(nèi)模研究的科研人員，自行研制設(shè)計(jì)出箱梁內(nèi)外模，達(dá)到國(guó)外模具設(shè)計(jì)制作同等效果，既節(jié)約了成本，也為整體箱梁的預(yù)制贏得了寶貴時(shí)間。
    
      2006年2月8日，合寧客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)首孔32米雙線(xiàn)整孔箱梁靜載試驗(yàn)成功，梁體剛度為1/4468，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)1/3982的要求；測(cè)試數(shù)據(jù)正常，梁體下緣應(yīng)力線(xiàn)性良好；加載至1.2倍設(shè)計(jì)荷載未發(fā)現(xiàn)任何受力裂紋。這組驕人的數(shù)據(jù)，昭示著中國(guó)鐵路建設(shè)史又一個(gè)難題被中鐵二局破解。
    
      參加靜載試驗(yàn)的專(zhuān)家組成員對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理鄒宏偉說(shuō)：“從沒(méi)有見(jiàn)過(guò)靜載試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)像你這么鎮(zhèn)定的指揮員?！笔前?，多少個(gè)日日夜夜的奮戰(zhàn)，多少人的付出和奉獻(xiàn)，才換來(lái)這份勝券在握，才有了這份心定氣閑。穩(wěn)如磐石為確保高速運(yùn)行列車(chē)的平穩(wěn)舒適，建設(shè)中對(duì)簡(jiǎn)支橋梁架設(shè)的關(guān)鍵工序———橋梁支座下錨灌漿工藝提出更高要求。
    
      傳統(tǒng)橋梁架設(shè)采用干硬性砂漿作為橋梁支座下錨找平、灌漿材料，在橋梁架設(shè)之前就施工完成。架橋前由人工測(cè)量保證支座標(biāo)高和平整度，但橋梁架設(shè)后不同支座下的干硬砂漿壓縮量難以保證一致，也就無(wú)法保證橋梁四支點(diǎn)平衡。
    
      為了保證客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)箱梁架設(shè)的質(zhì)量，中鐵二局合寧鐵路項(xiàng)目部課題組開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，研究、采用了重力式自流平砂漿工藝。即箱梁先落到4個(gè)600噸千斤頂組成的臨時(shí)支座上，采用精確測(cè)量和千斤頂自調(diào)平結(jié)合控制的方法保證箱梁四點(diǎn)平衡、受力均勻，在確認(rèn)橋梁架設(shè)到正確的位置和標(biāo)高后，實(shí)施高強(qiáng)、自流平砂漿對(duì)支座灌漿，在2個(gè)小時(shí)內(nèi)砂漿強(qiáng)度達(dá)20MPa以上，即可滿(mǎn)足繼續(xù)架設(shè)下一孔橋梁的強(qiáng)度需要。
    
      這項(xiàng)錨固材料及工藝在鐵路橋梁架設(shè)工程中尚無(wú)先例。試驗(yàn)人員反復(fù)進(jìn)行早強(qiáng)高強(qiáng)注漿砂漿抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、彈性模量、自由膨脹率、流動(dòng)度、水灰比、泌水等指標(biāo)的試驗(yàn)檢測(cè)，觀察支座注漿后砂漿密實(shí)情況，采用重力式漿體自流注漿工藝，解決了高速鐵路對(duì)這項(xiàng)工藝的設(shè)計(jì)要求。經(jīng)箱梁靜載試驗(yàn)，支座承受的荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)時(shí)的荷載，成型的砂漿找平層無(wú)任何變化，這項(xiàng)技術(shù)研制的成功，為站后工程技術(shù)指標(biāo)符合高速鐵路無(wú)碴軌道震動(dòng)誤差不超過(guò)2毫米要求奠定了基礎(chǔ)，為高速鐵路架起了堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)固的“支座”。
    
      鐵道部副部長(zhǎng)盧春房到合寧鐵路中鐵二局工地視察時(shí)，徑直鉆到梁腹，直接詢(xún)問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員和工人關(guān)于支座灌漿問(wèn)題，當(dāng)?shù)玫娇隙ǖ拇饛?fù)時(shí)，臉上露出滿(mǎn)意的微笑。
    
      2006年6月8日，鐵道部建設(shè)管理大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)觀摩點(diǎn)就設(shè)在中鐵二局合寧項(xiàng)目部鋪架工地，標(biāo)志著中鐵二局承擔(dān)的“時(shí)速200-250公里客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路24米、32米簡(jiǎn)支箱梁試制、試驗(yàn)”科研課題取得階段性成果。干了幾十年橋梁預(yù)制的老專(zhuān)家贊嘆道：第一次看到如此內(nèi)實(shí)外美、線(xiàn)條流暢的箱梁。爾后，接踵而至的取經(jīng)者幾乎踏破了項(xiàng)目部的門(mén)檻。
    
      將設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，中鐵二局為高速鐵路和客專(zhuān)線(xiàn)制梁施工，取得了豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和施工經(jīng)驗(yàn)。永遠(yuǎn)向前的中鐵二局人，將秉承“開(kāi)路先鋒”精神，以智慧和激情，為中國(guó)高速鐵路和客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的構(gòu)筑再譜新篇。
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