《1 前言》

1 前言

我国高速铁路大量使用桥梁， 比重约占高速铁路总里程的 52 %，在部分线路如京沪高铁达 80 % 以上，其中 90 % 以上的桥梁均采用简支箱梁，因此高速铁路 900 t 简支箱梁是高速铁路建设的重要内容。

高速铁路 900 t 简支箱梁的特点是：体积大，一榀箱梁长 32.6 m，宽 13.4 m，高 3 m，重约 900 t；施工精度要求高：预制和安装精度均以毫米计；原有的施工方法和装备已不能使用，需开发全新的建造技术及装备。

在铁道部的支持下，在近百项专题研究的基础上，中国铁建瞄准“制、运、架、造”四大关键技术难题，开展技术攻关，系统研发多专业集成、全工况适应、成套系列化的高速铁路 900 t 简支箱梁建造技术与装备， 成功开发出适用于高铁所有简支箱梁的建造施工的技术与装备，建立了一套完整的“制、运、架、造”四位一体的高速铁路 900 t 简支箱梁建造技术体系，该技术体系如图 1 所示。

《图1》

图1 高速铁路 900 t 简支箱梁建造技术体系

Fig.1 Construction technology system of high speed railway 900 t simply －supported box beams

《2 制-箱梁预制》

2 制-箱梁预制

《2.1 箱梁预制场建设技术》

2.1 箱梁预制场建设技术

为保证箱梁预制质量，提高制梁装备使用率和预制效率，节省土地资源，采用了“工厂化、模块化”的设计理念，成功研发出了一整套梁场建设技术，为建场提供了有力的技术支撑。该技术主要包括：依据程序化标准化作业模式制定科学的制梁流程（见图 2），成功设计出单条箱梁预制生产线（见图 3），通过分析和工程实践确定了 5 ~ 6 d/ 榀箱梁的预制周期（见图 4），根据梁场产梁效率确定制梁台座和存梁台座数量的方法，成功应用极限应力法设计台座和双层存梁技术等。

《图2》

图2 制梁流程图

Fig.2 Beam fabrication flow chart

《图3》

图3 单条箱梁预制生产线布置示意图

Fig.3 Schematic diagram of production line layout for sing －strand box beam pre －fabrication

《图4》

图4 预制周期计算图

Fig.4 Calculation chart of pre －fabrication period

《2.2 箱梁预制技术》

2.2 箱梁预制技术

根据有关规定，为保证预制制梁，提高预制效率，研发了整体吊装钢筋笼、混凝土连续浇筑与捣固、高性能混凝土配制、梁体裂纹控制、提梁机或滑移车移动箱梁等制梁新技术。箱梁在台座外钢筋笼绑扎完成后，整体吊入台座，再滑入内模的预制技术，可最大限度地保证箱梁钢筋骨架的绑扎质量，并提高绑扎效率和台座使用效率；通过人工神经网络技术优选混凝土配合比，确保了高性能混凝土的工作性能；使用提梁机移动箱梁效率高，滑移车移动箱梁的效率低，前者宜在大型梁场中采用，后者宜在小型梁场中采用，但二者均能满足使用要求。

《2.3 箱梁预制装备》

2.3 箱梁预制装备

采用模板的三面收缩技术和液压同步技术，解决了箱梁端口小不易整体出模的技术难题，首次成功研制了液压自动收放内模（见图 5），极大地提高了制梁效率；研制成功了轮胎式和轮轨式提梁机，解决了 900 t 箱梁移动的难题（见图 6）。此外，还研制了自动化蒸汽养护系统和制梁信息化管理系统（见图 7 和图 8）。

《图5》

图5 液压自动收放内模

Fig.5 Hydraulic automatic deploying and retracting internal mold

《图6》

图6 轮胎式提梁机

Fig.6 Tyre －type beam lifting machine

《图7》

图7 自动蒸养系统原理图

Fig.7 Principle diagram of automatic steam curing system

《图8》

图8 管理系统架构图

Fig.8 Organizational chart of management system

《3 运 －箱梁运输技术及装备》

3 运 －箱梁运输技术及装备

研制出适应多种路况的全液压 TLC900 型轮胎式运梁车（见图 9）。开发了由 1 根箱形主梁 32 根横梁构成的整体车架，采用液压悬挂技术，攻克了运输过程中箱梁不得受扭的技术难题；研制了 PLC 控制的闭环液压转向系统，实现了运梁车多种模式的准确转向。

《图9》

图9 全液压 TLC900 型轮胎式运梁车

Fig.9 All －hydraulic TLC900 tyre －type beam carrier

《4 架 －箱梁架设技术及装备》

4 架 －箱梁架设技术及装备

研制出适应多种架梁工况的系列架桥机──制式 TLJ900 型架桥机和拼装式 SPJ900/32 型架桥机（见图 10 和图 11 )。架桥机采用伸缩式液压前支腿、O 形或 C 形后支腿、辅助导梁过孔或悬臂过孔、整机 PLC 控制技术，攻克了墩（梁）顶支撑面积小承载能力弱、架桥机高空跨越桥墩移位、隧道口架梁等关键技术难题。

《图10》

图10 制式 TLJ900 型架桥机

Fig.10 Standard TLJ900 type bridge erecting machine

《图11》

图11 拼装式 SPJ900／32 型架桥机

Fig.11 Assembling SPJ900／32 type bridge erecting machine

《5 特殊工况下箱梁建造技术及装备》

5 特殊工况下箱梁建造技术及装备

针对特殊工况下不宜采用制运架技术建造箱梁的难题，本项目研发了两种原位造梁技术及装备。

《5.1 移动模架原位现浇造梁技术及装备》

5.1 移动模架原位现浇造梁技术及装备

研制出 MZ 系列移动模架（见图 12）。研制了拱度可调的新型模板系统，首创重心可调的梳形横梁等关键结构，解决了高空浇筑箱梁梁体线形不易控制、模板横向解开后模架横向稳定性差等关键技术难题。

《图12》

图12 移动模架造梁

Fig.12 Moving scaffolds to fabricate bridges

《5.2 移动支架原位节段拼装造梁技术及装备》

5.2 移动支架原位节段拼装造梁技术及装备

率先研制出 ZQL32/64 型移动支架（见图 13），获发明专利。国内首次将节段拼装造梁技术应用于高速铁路，开发出多功能天车，实现了梁段精确就位。

《图13》

图13 移动支架隧道口造梁

Fig.13 Moving trestles to fabricate bridges at tunnel entrance

《6 主要技术参数与经济指标》

6 主要技术参数与经济指标

主要技术参数与经济指标见表 1。

《表1》

表1 主要技术参数与经济指标

Table1 Main technical parameters and economic indexes

《7 与国内外同类技术比较》

7 与国内外同类技术比较

与国内外同类技术比较，本项目在箱梁的制、运、架、造等诸多方面均具有明显优势，详见表 2 。

《表2》

表2 国内外同类技术比较表

Table2 Comparisons between similar techniques in China and abroad

《8 应用推广情况》

8 应用推广情况

项目应用推广以来，完成桥梁建设 2000 多公里，建梁场 160 余座，销售装备 698 台（套）。近 3 年在武广、郑西、京津、京沪等 6 条高铁线路上建造箱梁 30376 孔，实现产值 240.8 亿元，利润 12.3 亿元，税收 8 亿元。

《9 结语》

9 结语

根据高速铁路 900 t 简支箱梁建造技术的特点和国内外现状，提出了高速铁路 900 t 简支箱梁“制、运、架、造”四位一体的技术体系。中国铁建通过对其关键技术进行为期 5 年的立题研究，系统解决了 900 t 简支箱梁建造难题，能够在任何环境下建造 900 t 简支箱梁，自主完成了全部技术和设备。为中国高速铁路网建设提供了有力的技术和装备支持，在城市轨道交通和装备制造等领域推广前景广阔，同时为中国高速铁路走向世界奠定了坚实的基础。