青海:冻土地区高等级公路路基研究取得新成果
由青海省科技厅组织青海省交通科学研究院实施的省级自然科学基金项目“基于气候变化条件下冻土地区高等级公路路基变形控制设计理论研究”取得新突破,成果达到国际先进水平。
该项目采用室内试验、现场测试和数值模拟相结合的方法,开展了公路路基变形控制设计理论研究,提出了基于分离孔隙比的土体冰透镜体的形成准则,确定了其发生、发展过程和赋存位置;建立了开放系统下饱和土冻结过程的水热迁移模型,改进了土体水热力耦合数学模型,分析了路基冻胀与融沉变形;得出了青藏高原未来50年气温升高2.6℃条件下的不同路基温度调控措施的降温效果,对多年冻土路基稳定性研究与处治有重要理论意义。来源:中华人民共和国科学技术部
未来养护的锦囊妙计
《高等级公路养护支撑保障技术研究》,包含关键技术、大型系统及系列设备的路面大中修养护设计成套技术体系,以及包含核心配方、关键材料和新型工艺的旧路废料高效循环利用成套技术体系——毫无疑问,这是我国未来公路养护的“锦囊妙计”。
我国公路发展的重点,正由大规模建设向大规模养护转型,国省干线公路路面大中修需求近8万公里,养护资金需求3000亿元以上。然而,养护工作量大面广,长期以来,路面养护设计多凭经验决策,支撑技术严重缺乏。
通过25万公里大规模的路况观测和数据分析,课题组建立了路面病害原因诊断模型、长期性能预测模型、路面结构组合优化模型、全寿命周期费用分析模型,实现了路面养护设计从经验决策向科学决策的转变。
提出用于旧路废料高效循环利用的乳化剂、改性剂、特种乳化沥青等关键路面养护材料及制备技术。将路面旧料的使用效率从当前的30%提高到50%~80%,有效改善了抗车辙、抗反射裂缝等的路面使用性能,初步实现路面养护材料自给自足。建立了路面大中修养护设计技术体系,提出了大中修养护设计框架,开发了配套的养护设计系统和系列检测设备,相关技术支撑了路面大中修养护设计规范。
项目成果目前已经在全国东中西部12个省市、近60项养护工程、66895公里干线公路上进行了规模化应用,成果的先进性得到了国家交通主管部门的认可,已经纳入交通运输部正在编制的《公路沥青路面大中修养护设计规范》,并列入交通运输建设科技成果推广目录。
近三年来,项目成果形成的成套技术(技术、装备、软件、标准)已创造直接产值约1.82亿元。成果推广,为应用单位节省养护资金和直接工程费用超过2.3亿元。我国干线公路约48万公里,按照大修比例10%测算,应用全寿命养护设计技术,可有效延长大中修养护周期30%~50%,相当于节约养护投资约160亿元,若有50%的大修工程应用半柔性冷再生技术,相当于每年节约养护资金约48亿元。来源: 中国公路
新龙泉山隧道:巧解难题 啃下“硬骨头”
4月30日,历时3年半,成渝客专新龙泉山隧道贯通,为2015年实现全线通车奠定了坚实基础。成渝两地迈入1小时经济圈指日可待,同时作为沪汉蓉快速客运通道的重要组成部分,成渝客专也将成为四川重要的高铁出海通道。
应战“高瓦斯”
新龙泉山隧道全长7.3公里,是全线的重难点控制性工程,也是目前四川省最长的高铁双线隧道。隧道横跨龙泉山断层,地质相当复杂,其中Ⅳ级围岩4.7公里,Ⅴ级围岩1.1公里。隧道穿越浅层天然气、断层破碎段、节理裂隙密集带等不良地质地段,其中高瓦斯区段接近2.7公里。1号斜井坡度达38.2%,2号斜井坡度达37.9%,在国内同类隧道中亦属罕见。开挖过程中还有突水突泥、反坡排水等难题,掌子面单位时间最大涌水量为2.2立方米/分钟。由于地质情况恶劣,新龙泉山隧道被中国铁路总公司评估为极高风险的高瓦斯隧道,是成渝客专全线最难啃的一块“硬骨头”。
2010年9月,项目部组建进场,着力优化施工组织设计方案,加强施工管理,大力推进安全教育常规化,制度落实责任化,现场施工标准化,施工管理精细化,监控量测信息化。高瓦斯隧道施工的安全是重中之重,项目部建立并严格实施了岗前安全培训制度、超前地质预报制度、瓦斯监控制度、围岩量测制度等,做好隧道通风,完善应急预案体系,以确保施工安全万无一失。同时,要求现场严格落实工序实名制、三员带班制、封闭管理制、进出洞实名制等,并积极采用诺姆特喷射机械手、仰拱移动模架等新设备,应用湿式喷射混凝土新工艺,保证施工质量、安全和进度。
2010年10月,隧道正式开工。施工初期,由于地质松软、高瓦斯、高危岩、大跨度、大变形、浅埋深等复杂地质条件,施工一度受困,特别是在地质条件最恶劣的近80米的断层破碎带,支护过后不断产生变形,项目部多次组织专家和设计单位对施工方案进行研究,提出采用“三台阶,七步开挖”的方法,按照“短开挖、强支护、早封闭”的原则,快速安全地通过复杂地质段。在进口的掘进过程中,采用CRD法、加大拱脚法、侧向大管棚加固、地表注浆夯填等进行处理和尝试,采用多种加固措施,终于稳定了围岩。
新龙泉山隧道内的瓦斯蕴含在岩石缝隙中,施工时瓦斯在隧道内聚集,如果瓦斯浓度超过一定阈值就会造成燃烧、爆炸或致人窒息,后果不堪设想。为确保安全,项目部委托专业机构负责施工期间的瓦斯防治技术,并形成了由瓦斯监控系统、专职瓦检员检测、管理人员及其他特殊工种人员检查三部分组成的瓦斯检测体系。同时将整个隧道划分为4个区域,每区安装1套瓦斯监控系统,同时装备“风电闭锁、瓦电闭锁”功能,并根据规范设置瓦斯监控系统的报警、断电、复电门限瓦斯浓度,在每个洞口配3名瓦斯监测工,采取三班作业,实行24小时值班维护制度。
项目部常务副经理王银之说,施工人员进入隧道前都要通过安检门,确保没有带打火机、手机或其他电子设备,杜绝一切火源;进入隧道的人员也不得穿化纤衣物,因为化纤衣物易摩擦产生静电,静电则可能引发瓦斯爆炸。
渣料有轨运输
由于是瓦斯隧道,坡度太大,空间狭小,无法采用常规的无轨运输,近40万立方米的弃渣和近11万立方米的混凝土运输成为一个令人头疼的难题。项目部集思广益,多次召开研讨会,最终决定引进矿用提升机进行有轨运输,解决了大坡度斜井瓦斯隧道不能无轨运输的难题。
进入正洞和平导施工后,出渣和进料都需要经过两次转换、三次运输。以运渣为例,要先通过梭式矿车将掌子面的渣料运送到斜井井底,卸渣后装入侧翻矿车,再通过有轨运输传送到斜井井口自动翻渣,最后通过无轨运输送到弃渣场。为了提高工效、降低成本,项目部把工序衔接作为重点,在1号斜井井底设置井底翻渣平台,提高储渣能力,合理布置有轨运输轨道,合理配置矿车数量,缩短工序循环时间,加快施工进度。同时,设置专人每天对绞车系统和运输轨道进行检查、维修和保养,发现问题及时处理,以保证设备性能、轨距、线型、道岔、枕木、连接位置正常。每次循环作业时,专业铺轨人员在开挖完成后,还要及时接长钢轨和移动仰拱栈桥,快速保质保量打通运输通道。
创新格栅钢架加工
在格栅钢架加工过程中,由于当时市面上无四肢格栅钢架加工设备,原有自制加工设备无技术突破,多数施工单位一直沿袭传统加工方法,只能制作“八”字筋,不能按照设计图纸要求制作“8”字筋,既造成了焊材浪费,也满足不了图纸设计要求。为此,项目部组成了技术攻关小组开始艰苦的攻关工作,查阅资料、电脑检索、向一线工人请教加工难题、每周召开技术会进行交流和总结、现场加工试验……最终,充分考虑到立体弯曲后的尺寸变化,按设计“8”字筋尺寸下料,然后采用弯曲机按尺寸制作成“回形针”形,再利用自制平面液压加工设备加工“回形针”成“8”字形,并按设计要求焊接,最后采用竖向液压加工设备竖向挤压成立体“8”字筋结构,并按设计要求焊接在模具中的主筋上。这种加工方法制作步骤操作简单,不但提高了加工速度,加工质量也更容易控制,在节约焊材的同时,钢架整体性比原来更好,强度更高,该项创新获得了国家专利。
新龙泉山隧道的施工过程中,项目部先后成立了多个现场科技攻关组,分别对洞口翻渣平台优化、大角度相交轨道运输安全、通风方案调整、仰拱移动模架浇筑仰拱混凝土、悬臂吊车吊装作业等进行科技攻关,不但解决了实际问题,提高了生产效率,而且提高了项目管理人员的创新意识和技术水平。来源:中国交通报
大连星海湾跨海大桥:设计精密 施工精心
近日,大连星海湾跨海大桥主桥东锚碇主体施工完成。该大桥锚碇为国内首次采用沉箱基础的重力式锚碇,也是国内首次采用“锚固钢板+刚性拉杆”结构作为锚固体系的海上大跨径悬索桥。作为大桥重要的受力结构之一, 东锚碇要承受主桥一半重量,是全桥关键性控制工程之一。
作为主缆与锚碇的连接部分,所属的锚固系统由122根索导管、刚性拉杆和锚固钢板组成。其锚固体系首次采用刚性拉杆的方式将主缆传递的拉力均匀分布在锚碇上,为国内首创,没有经验可借鉴。项目部编制了详细科学的锚碇施工工序、检验程序,要求质检员及时跟进检查各道工序施工质量控制情况,发现问题及时处理。索导管施工工艺要求,必须一次性将每根长16米的索导管在空间上定位安装,并使其任意断面都小于5毫米。项目部精心设计定位方法,经过反复试验和论证,确定采用空间圆和三角高程原理,使用全站仪测量并计算出索导管任意断面处的圆心、设计坐标和实测坐标的差值,保证索导管的定位精度,再通过专业吊具并配合人力精确安装到位。后经多方检测,122根索导管安装全部达到设计及规范要求。
锚碇施工中存在海上涌浪、季风、大雾制约材料组织运输以及施工工序繁多、结构形式复杂、海上大体积混凝土浇筑温控难等特征,项目部精心组织施工,尤其在大体积混凝土施工中,从配合比设计、原材料选择、保温、拌和、输送等环节严格控制,确保混凝土入模温度。同时按照锚碇施工分区分层设置了4套独立的冷却水循环系统,并在施工混凝土中埋设温度传感器,通过信息化实时监控每层混凝土浇筑温度。
据统计,整个东锚碇主体共浇筑混凝土32次、近两万立方米,绑扎钢筋约700吨,分项工程合格率达100%。来源:中国交通报
荷兰试用超炫夜光公路 可节省路灯成本
当走在荷兰的夜光路上,你会有种错觉,以为自己身处游戏之中!据美国瘾科技4月14日报道,荷兰开始试用夜光公路,取代替代原先高速公路上的路灯以节省成本。
据报道,罗素格地工作室(Studio Roosegaarde)将荷兰Oss附近N329公路的一段500米长的路段用夜光漆画上标记线,取代路灯。如此一来,白天的时候夜光漆储存光能,晚上再放出来,不仅可以省电,也可以大幅减少路灯的成本。
顺着这条路,你还会发现一些信息性标志——比如功能性街头艺术。就目前来看,当天气极其寒冷的时候,路面会和空中的雪花一起发光以警示司机。同时,风能灯也在计划之内,这些灯只有在车辆路过时才会发光。
此外,还有特殊车道可使电动车在行驶过程中完成充电。也许你会想说,这种公路必须得通过政府方面的种种考核方能成为现实,但是,夜光公路的想法为未来奠定基础。我们也希望,在未来飞行车也会成为现实。一切都会在不远的将来得以实现,不是吗?来源:环球网