苏北大桥跨长轨基地及编组站悬灌连续梁桥施工技术研究_20120328110554922.doc

附件1：
中铁四局集团有限公司科技项目立项申报表
项目名称
苏北大桥跨长轨基地及编组站悬灌连续梁施工技术研究
经费概算
100万元
自筹资金
500万元
项目类型
前沿技术
课题类别
重点
承担单位
中铁四局四公司
项目负责人
刘文斌
一、立项的必要性（包括项目的背景，国内外的技术现状，及该技术的在行业中的地位如何）
沈阳绕城改扩建工程苏北大桥跨长轨基地及编组站主桥设计跨径为（55+80+80+55）m悬灌连续梁桥，两个主跨分别跨长轨基地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线和苏家屯编组站，梁底与接触网线最近距离5.286m，悬灌挂篮防护罩离接触网线最近距离仅有2.628m，且施工场地狭小；该桥施工技术复杂、工期紧、施工组织困难，安全质量压力巨大，开展对该桥的施工技术研究十分必要。
1 现场施工安全风险巨大，挂篮安装、行走、拆除及梁体节段混凝土浇筑、养生还有挂篮防护罩方案设计和实施影响因素复杂。
根据桥址处条件，如何保证既有铁路不间断行车下的施工、安全质量控制，如何选择最优的施工方案，安全、经济、快速的完成施工任务，是本课题研究的关键之一，必须加以综合研究分析。
2 成桥线性和内力监控技术
悬灌连续梁桥的最终形成必须经历一个漫长而又复杂的施工与体系转换过程。对施工过程中每个阶段进行详细的变形计算和受力分析，是施工监控中最基本的内容之一。
二、主要研究内容及关键技术：（包括技术创新点、形成的专利、工法等内容）
1 悬灌连续梁临时锚固施工技术研究
本桥的施工技术改变了以往悬灌连续梁的临时锚固方式，避免了成桥后临时支座拆除带来的安全隐患。
2 大跨度悬灌梁在施工过程中监控量测
联合西南交通大学及辽宁省规划勘察设计院成立科研课题小组，根据施工方案和有限元模拟分析结果，制定出具有可操作性的结构应力-应变监测方案，对结构关键部位、关键作业节点实施监测，根据检测结果确定、调整下步施工方案，确保施工安全与质量；成桥后，对整体结构进行评估，确保满足设计要求。
3 悬灌连续梁跨越铁路编组站安全控制技术研究
本桥上跨长轨基地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线及苏家屯编组站，其中苏家屯编组站来往列车较多，不可能进行封闭施工；编组站总宽度59.5m，在上面搭设防护棚架，中间加设临时支墩要暂用股道，并且要改移接触网线，影响列车通行。为解决这些问题，通过多种方案比选，采用在挂篮上安装防护罩，防护罩分上下两块，上块利用挂篮三角桁架作骨架封闭，下块直接挂在挂篮下挂梁上，防护罩与挂篮一起走行；在编组站上面，形成封闭的施工区间，可以确保施工杂物不会坠落对来往列车造成伤害。

三、进度安排（要求具有可操作性的进度计划）
（1）2012年2月－3月：
收集资料及调研，拟定研究内容，编写研究大纲。现场调研、资料分析、结构计算和分析。
提交初步分析报告。
（2）2012年4月－8月：
结合现场施工进度，进行现场测试和数值分析，参与施工过程中重要施工方案的研究和论证，参与监测工作的信息反馈分析。
提交阶段性研究报告。
（3）2012年9月－2012年11月：
继续进行现场和理论研究工作，有针对性地进行补充监控与研究，提交综合性研究报告，申请鉴定或者验收。
四、预期目标（包括技术、经济指标，要量化，推广应用前景如何）
本课题的完成后将形成大跨度悬灌连续梁监控量测技术、悬灌连续梁临时锚固施工技术、悬灌连续梁跨越铁路编组站安全控制的关键施工技术。本桥施工技术为以后受场地或是运营单位限制的桥梁工程在类似情况下的建设提供了可靠的决策依据和技术指标，新颖的施工技术将促进桥梁工程施工技术进步，社会效益和环境效益明显，应用前景广阔。

五、合作单位
辽宁省交通规划勘察设计院
西南交通大学

六、经费的估算：50万元

七：附查新报告

申报单位意见：
单位负责人： 单位(章)
年 月 日
注：1、项目类型按前沿技术、传统技术改造、产业化项目预研、信息化技术、节能环保、软科学等进行分类
2、20万元以上项目需附：重大项目立项可行性报告
3、申报表填写一式二份

附件2：

科研项目可行性研究报告提纲
封面

项目名称：苏北大桥跨长轨基地及编组站悬灌连续梁施工技术研究
依托工程项目： 沈阳绕城高速公路改扩建工程

承担单位：（公章） 中铁四局集团有限公司第四工程有限公司
承担单位负责人： 刘文斌
联系电话： 13705694695

合作单位： 辽宁省交通规划勘察设计院、西南交通大学
合作单位负责人： 张大伟、康锐
联系电话： [phone]

二零一二年 三 月

主要内容
一、 项目摘要
苏北大桥跨长轨基地及编组站悬灌连续梁桥施工技术研究由中铁四局集团有限公司第四工程有限公司承担，辽宁省交通规划勘察设计院、西南交通大学为合作单位，项目以沈阳绕城高速公路改扩建工程桥梁四标合同段为依托。
桥梁四标起点位于白塔堡（K61+362），终点位于金宝台（K70+300），全长8.938公里，线路成东西走向。合同段主要工程内容为路基土方开挖：35.6万方，路基土方填筑:146.8万方；构造物：特大桥1座，大桥5座，中桥6座，小桥4座，通道桥7座，涵洞15道，分离式立交6座，互通式立交3处。
沈阳绕城改扩建工程苏北大桥跨长轨基地及编组站主桥设计跨径为（55+80+80+55）m悬灌连续梁桥，两个主跨分别跨长轨基地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线和苏家屯编组站，梁底与接触网线最近距离5.286m，悬灌挂篮防护罩离接触网线最近距离仅有2.628m，且施工场地狭小；该桥施工技术复杂、工期紧、施工组织困难，安全质量压力巨大，开展对该桥的施工技术研究十分必要。
1 现场施工安全风险巨大，挂篮安装、行走、拆除及梁体节段混凝土浇筑、养生还有挂篮防护罩方案设计和实施影响因素复杂。
根据桥址处条件，如何保证既有铁路不间断行车下的施工、安全质量控制，如何选择最优的施工方案，安全、经济、快速的完成施工任务，是本课题研究的关键之一，必须加以综合研究分析。
2 成桥线性和内力监控技术
悬灌连续梁桥的最终形成必须经历一个漫长而又复杂的施工与体系转换过程。对施工过程中每个阶段进行详细的变形计算和受力分析，是施工监控中最基本的内容之一。
二、 立项依据
1.项目实施的目的
（1）解决了悬灌连续梁因主墩厚度不足的临时锚固技术
（2）采用挂篮防护罩防护成本低，安全性高，可操作性强
（3）解决大跨度及大宽度桥梁线性监控技术及内力监控技术
（4）对跨路或是通行河道的悬灌连续梁具有普遍的指导意义和参考价值
2.项目相关技术国内外发展现状、趋势；
目前，公路、铁路工程较多使用现浇悬灌连续梁，在公路跨越河道、道路时采用现浇悬灌连续梁，国内外悬灌连续梁桥（公路、铁路）的实例比较多，也积累了许多成功的经验。但是在本桥中，受地形和周边环境的影响大，对铁路编组站的安全防护要求高，施工难度大。
本桥的施工技术改变了以往悬灌连续梁的临时锚固方式，避免了成桥后临时支座拆除带来的安全隐患。
本桥的施工技术改变了以往跨路施工的防护方式，以前悬灌连续梁跨公路或跨铁路施工时，往往选择搭设防护棚架，防止杂物下落，这样虽然能防止杂物，但是搭拆防护棚架的时候也存在很大的安全隐患，以前就存在这样的例子，搭拆防护棚架的时候，出现了安全事故；有的跨公路防护棚架因为被车撞到，致使棚架倒塌，而本桥采用的下挂防护罩的方式防护，使施工区域与下跨路完全隔离起来，不仅避免了在路面上搭拆防护棚，而且也不会被来往车辆撞倒。
3.项目的产业化前景分析。
本桥施工技术为后续的跨公路、铁路、河道等悬灌连续梁提供了很好的参考和借鉴。
特别是挂篮防护罩以后可以在工厂内加工，然后到现场拼装，操作简单，成本低，应用前景广阔。
三、 项目研究开发目标、实施主要内容、技术关键与创新点
1. 研究开发目标
本课题的完成后将形成大跨度大宽度悬灌连续梁监控量测技术、悬灌连续梁墩身厚度不足临时锚固技术、悬灌连续梁跨越铁路编组站安全控制的关键施工技术并形成挂篮防护罩专利。
2. 主要技术内容
（1）大跨度大宽度悬灌连续梁监控量测技术研究
（2）悬灌连续梁临时锚固施工技术研究
（3）悬灌连续梁挂篮防护罩技术研究
3.技术关键
悬灌连续梁挂篮防护罩施工技术为本课题的研究的关键技术。本桥上跨长轨基地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线及苏家屯编组站，其中苏家屯编组站来往列车较多，不可能进行封闭施工；编组站总宽度59.5m，在上面搭设防护棚架，中间加设临时支墩要暂用股道，并且要改移接触网线，影响列车通行。为解决这些问题，通过多种方案比选，采用在挂篮上安装防护罩，防护罩分上下两块，上块利用挂篮三角桁架作骨架封闭，下块直接挂在挂篮下挂梁上，防护罩与挂篮一起走行；在编组站上面，形成封闭的施工区间，可以确保施工杂物不会坠落对来往列车造成伤害。
4.创新点
苏北大桥跨长轨基地及编组站悬灌连续梁因编组站宽度59.5m，有13条股道，无法搭设防护棚架，采取挂篮下挂防护罩对既有编组站防护；因悬灌连续梁主墩厚度不足，无法在墩身上设置临时支座，采取在承台上预埋钢绞线，直接拉到0#块顶面，避免了在墩身设置临时支座需后期凿出带来的压力。
5.采用的方法、技术路线和工艺
本方案的技术路线遵循“调查研究→计算分析→专家评审→模拟试验→实施”；保证方案实施前综合各级专家意见，充分论证，通过试验取得最有效计算参数，做到方案稳妥、可行、可靠。科研技术研究管理始终坚持在课题研究主体单位的统一协调下，充分发挥各专题小组的能动性，按期举行技术会议，分析进展情况，在关键节点实施前必须召开专家评审会，充分考虑，确保方案的可实施性，主要采用以下研究方法：
（1）联合辽宁省交通规划勘察设计院等技术力量，成立专题开发研究小组，实行课题组长负责制，积极开展课题攻关活动，定期进行课题汇报及评审工作。
（2）开展咨询，进行广泛技术、理论交流，不断优化防护罩设计，悬灌连续梁线性及应力监控施工方案，对各施工方案及施工工艺进行专家评审。
（3）与西南交通大学等高等院所合作，应用大型结构分析软件，对悬灌连续梁施工阶段各工况进行结构分析，充分做到理论指导实践。
（4）收集悬灌连续梁临时锚固、线性监控、跨铁路施工防护等相关施工资料，组织技术人员进行技术讨论和研究，学习其先进的施工工艺，并能正确的运用到现场施工中。
（5）按照研究计划和施工进展，实施相应的施工技术及工艺研究。
6.其他说明
悬灌连续梁临时锚固技术与辽宁省交通规划勘察设计院共有，挂篮防护罩施工技术及线性监控技术的知识产权归属中铁四局集团有限公司，西南交通大学为合作单位。
四、 主要考核指标
1.项目预期成果形式
（1）悬灌连续梁临时锚固技术
（2）大跨度大宽度悬灌连续梁线性及应力监控技术
（3）挂篮下挂防护罩施工技术
2.主要技术指标
（1）通过科技研究形成一套跨编组站悬灌连续梁施工技术；
（2）通过科技研究和施工实践，解决悬灌连续梁临时锚固施工技术。
（3）通过科技研究和施工实践，解决大跨度大宽度悬灌连续梁线性及应力技术要求，使其达到设计要求。
（4）通过科技研究和施工实践，解决跨铁路悬灌连续梁对对编组站的防护，使施工能不影响铁路行车。
（5）深入了解跨编组站悬灌连续梁的设计施工特点，获取施工经验；形成相应成果及工法，为以后类似桥梁的施工提供借鉴。
（6）通过动静载试验，现场获取试验参数，通过相关标准，判断本桥的设计和施工。
3.项目完成后获取的知识产权目标
形成挂篮下挂防护罩发明专利。
4.预期达到的经济指标
（1）采用钢绞线做临时锚固拆除比较方便，避免了后期临时支座凿出带来的安全风险。
（2）采用挂篮下挂防护罩对既有道路或通行河道防护，与搭设防护棚架相比：能够节约大量的临时场地，并避免了因场地而无法搭设棚架的限制；挂篮下挂防护罩在空中，不像防护棚架搭设在道路上，搭设防护罩可以避免来往车辆的碰撞，能够更好的控制施工的安全质量，并且具有更广的应用范围，不论是铁路、公路、还是通行河道中均可以使用。
不管是临时锚固技术还是挂篮防护罩都大幅提高了操作的简易程度，极大的减少了人力劳动及配套的机械设备，节约了成本，缩短了工期，具有较好的社会和经济效益。
5.其他管理效益指标
五、 进度安排与季度计划内容
进度安排与季度计划内容表
季度
参与人员
进度
安排
工作内容
资金使用
主要指标完成
备注
第一季度
刘文斌、马海贤、周勇
提交初步分析报告
（1）完成资料调研及分析
（2）完成结构计算和分析
（3）完成可行性研究报告
8万元

第二季度
刘文斌、马海贤、周勇、戴国安、罗祥国、贾凯
提交阶段性成果报告
（1）完成临时锚固，分析临时锚固束张拉对梁体的影响
（2）完成挂篮防护罩的安装，熟悉挂篮防护罩的操作
（3）完成部分节段的线性及应力监控量测，分析理论值与实际值的差别的原因
20万元

第三季度
刘文斌、马海贤、周勇、戴国安、罗祥国、贾凯
提交阶段性成果报告
（1）完成临时锚固技术研究
（2）完成挂篮防护罩技术的研究
（3）完成大跨度及大宽度悬灌连续梁线性及应力监控技术的研究
12万元
（1）解决悬灌连续梁临时锚固施工技术
（2）解决大跨度大宽度悬灌连续梁线性及应力监测技术

第四季度
刘文斌、马海贤、周勇、戴国安、罗祥国、贾凯
提交成果报告
（1）完成跨编组站悬灌连续梁施工工法的研究
（2）完成挂篮下挂防护罩专利技术申请
10万元
（1）完成跨编组站悬灌连续梁施工工法的编制
（2）完成挂篮下挂防护罩专利技术申请

六、 项目的工作基础和条件
1.项目申报单位概况
1.1申报单位的基本情况
中铁四局四公司技术中心通过几年的建设和运营，机构完整，人员配备齐全，体系制度完善，在本企业中起到了核心的作用。
1.2单位组织管理情况
为进一步提高公司科学技术水平，激发各级领导和技术人员的科研热情，落实科研责任，公司印发了《科技工作管理与奖罚实施办法》。
2.项目现有的研究工作情况
2.1已经取得的与本项目相关的阶段性技术成果
已完成初步分析报告。
2.2现有的科研装备条件
悬灌所用挂篮、测量仪器全站仪和水准仪均已进场。
2.3技术研究队伍组织情况
姓 名
年龄
学历
职务（职称）
从事专业
在项目中的主要分工
刘文斌
40
本科
公司总工（高工）
铁道工程
项目总体策划、实施、协调
马海贤
41
本科
技术中心主任（高工）
铁道工程
课题策划、主持
马超
39
本科
技术中心副主任（高工）
铁道工程
方案策划及制定
周勇
29
本科
项目总工（工程师）
桥梁
方案策划及制定，负责现场实施
戴国安
32
本科
工程部长（助工）
桥梁
参与关键技术研究
罗祥国
29
专科
工程部副部长（助工）
桥梁
参与关键技术研究
贾凯
26
专科
技术主管（助工）
桥梁
参与关键技术研究
张大伟
38
本科
高工
道桥
负责科研项目及方案的咨询
康锐
37
研究生
教高
桥隧
桥梁

2.4合作单位之间以往合作情况
与辽宁省交通规划勘察设计院在丹通项目合作过，与西南交通大学在合肥南环线经开区大桥跨金寨路悬灌合作过。
3.合作单位之间的存在的优势互补（或强强联合）情况
利用设计院及高等院校通过对施工的每个工序应用大型计算软件进行模拟分析，指导施工。
4.实施本项目的工作保障条件

5.可能遇到的问题和解决方法。

七、 经费预算来源及使用计划
完成本项目研究需要总费用600万元，自筹资金500万元，申请局科研经费100万元。
资金使用计划表
序号
费用名称
金额（万元）
备 注
1
技术调研费
200
相关工程资料
2
科研仪器、设备购置费
320
参数采集仪器
3
工艺规程、标准编写费
10

4
科研成果文整费
10

5
科研成果评审费
10

6
其它费用
50

合计

600

八、 项目预期成果分析
1．取得社会效益
通过科研攻关，不断优化悬灌连续梁施工方案，改进施工工艺，编制一整套跨编组站悬灌连续梁安全质量控制文件，充分合理的进行资源调配，同时也培养一批专业的悬灌连续梁队伍，为沈阳绕城悬灌连续梁工作提供了有力人才资源保障。为今后类似桥梁施工提供了借鉴。
2、取得经济效益
（1）采用钢绞线做临时锚固不仅可以减少后期临时支座拆除带来的安全压力，而且可以缩短工期，节约成本10万元。
（2）采用挂篮下挂防护罩能够节约大量的临时场地，并避免了因场地而无法搭设棚架的限制；若采用搭设防护棚架方案必将改造大量接触网线，且防护棚架中间立柱会占据股道，需要改移股道，施工时间较长，对编组站内列车运行影响较大，施工成本会提高300万元。
九、 项目的风险分析
项目主要风险挂篮施工物体下落到编组站上方影响铁路行车，挂篮施工采用防护罩封闭施工，并把挂篮做好接地处理。
十、 其它需要说明的事项
1.可行性研究报告编制单位名称：中铁四局集团有限公司第四工程有限公司，负责人：刘文斌，联系电话：[phone]。
2.可行性研究报告编制者姓名：周勇，年龄：29岁，学历：本科，所学专业：铁道工程，工作单位：沈阳绕城改扩建工程项目桥梁四标，职务：项目总工，职称：工程师。
十一、 有关附件
1.项目相关技术领域的专利检索、查新报告等材料；
2.落实的项目合作开发、联合攻关协议等证明材料；
3.与项目相关的其它证明材料或文件等。