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第十二届中国土木工程詹天佑奖揭晓,获奖项目案例盘点
作者:唐思璨 浏览量:2011

第十二届中国土木工程詹天佑奖于2014年12月4日在京揭晓。京沪高铁、南京大胜关长江大桥、青岛胶州湾海底隧道、北京地铁大兴线等28个项目获奖,其中包含12项路桥市政工程项目。

以下为完整获奖名单:

一、建筑工程(11项)

昆明新机场;广州珠江新城西塔;天津文化中心;中国国家博物馆改扩建工程;南京南站站房工程;深圳湾体育中心;合肥京东方第六代薄膜晶体管液晶显示器件厂房项目;成都双流国际机场T2航站楼;金融街-重庆金融中心;海南国际会展中心;广州国际体育演艺中心(NBA多功能篮球馆)。

二、桥梁工程(3项)

南京大胜关长江大桥;沪蓉西高速公路支井河特大桥;柳州双拥大桥。

三、铁道工程(1项)

京沪高速铁路。

四、隧道工程(3项)

秦岭终南山公路隧道;青岛胶州湾海底隧道;上海上中路隧道。

五、公路工程(2项)

广州绕城公路东段(含珠江黄埔大桥);沿江高速公路芜湖至安庆段。

六、水运工程(1项)

上海港外高桥港区六期工程。

七、公共交通工程(2项)

北京地铁大兴线;北京地铁十号线国贸站。

八、市政工程(1项)

香港市区截流蓄洪工程。

九、燃气工程(1项)

重庆市主城区天然气系统改扩建工程头塘储配站。

十、住宅小区工程(2项)

旧广州水泥厂社区改造项目(岭南新苑、财富天地广场);武汉百瑞景中央生活区(一、二期工程)。

中国土木工程詹天佑奖由中国土木工程学会和北京詹天佑土木工程科学技术发展基金会于1999年联合设立。截至目前,先后有336项具有较高科技含量和代表性的土木工程建设项目获此殊荣,香港和澳门地区先后有9项工程获奖。评选范围涵盖了建筑、桥梁、铁道、隧道、公路、水利、水运、市政、轨道交通、住宅小区等土木工程建设领域。

为了方便大家更好地了解获奖工程,现将部分获奖工程进行了整理,希望大家可以将这些优秀工程项目的闪光点学以致用,相信这也是包括詹天佑奖在内的众多工程创优活动的出发点。

1.京沪高铁,绵延1318公里的双刃剑

京沪高速铁路,简称京沪高铁、又名京沪客运专线,作为京沪快速客运通道,是中国“四纵四横”客运专线网的其中“一纵”,也是中国《中长期铁路网规划》中投资规模大、技术水平高的一项工程。是新中国成立以来一次建设里程长、投资大、标准高的高速铁路。

线路由北京南站至上海虹桥站,全长1318公里,纵贯北京、天津、上海三大直辖市和冀鲁皖苏四省,连接环渤海和长江三角洲两大经济区。总投资约2209亿元,设23个车站。基础设施设计速度为380公里/小时,目前运营速度降低为300公里/小时。

正线里程:1318公里

运输能力:一年单向输送乘客8000余万人

概算投资:2209.4亿元人民币

设计最高速度:380公里/小时

当前运营速度:300公里/小时

线路类型:双线电气化,无砟轨道,无缝钢轨

最大坡度:20‰

最小曲线半径:一般9000m~12000m,困难7000m

线间距:5.0m

隧道净空面积:100㎡

京沪高铁土建工程施工共分六个标段(以TJ作为标段名称),这六个标段中,中国铁道建筑总公司旗下的中铁十七局、中铁十二局分别中标TJ-1与TJ-4;中国中铁股份有限公司旗下的中铁一局、中铁三局分别中标TJ-2与TJ-5;中国水利水电建设集团中标TJ-3;中国交通建设股份有限公司中标TJ-6。六个标段施工总报价合计约为837亿人民币。

从最初的五年工期到实际两年7个月完成铺轨,京沪高铁再改高铁建设速度记录这个时间,在国外建设高铁时,还不足留给路基自然沉降。

高铁轨道的路基沉降,是影响列车安全运行的重要因素,如何按时速380公里的设计要求,在建成百年内把沉降要控制在5毫米以内?京沪高铁建设方的回应是:京沪高铁80%的线路是以桥代路,用很深的、坚固的桥墩来规避可能的沉降。但即便高铁有这样的预防沉降的方案,也不可避免在环境中出现很多不可控变量,例如在高铁试跑的前期,已经发现部分地段有挖砂取土、打井取水现象,这些都会损坏线路基础,造成铁路路基、桥墩沉降,危及桥梁安全。在1998年德国埃雪德高铁事故发生时,让事故恶化的原因就是脱轨的列车再一次撞在路桥支柱上。京沪高铁为保障稳定快速的时速,又因要避让土地、避免轨道沉降,而要行驶过244条高架桥,则为其安全增加一道风险。

为控制高铁轨道桥梁稳定,京沪高铁地基处理采用水泥粉煤灰碎石桩处理方法,由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。这种桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样,由于桩的作用使复合地基承载力提高,变形减小。据《纽约时报》今年2月一篇报道指出,一位业内人士指出高铁轨道架设高架桥所用的材料中,需要大剂量使用一种粉煤灰的物质让高架桥的混凝土硬度提升数倍。据中国一家铁路设计院2008年进行的研究,铁路建设速度远远超过粉煤灰的供应速度。假如相关设施质量不能达到350公里的要求,高铁的速度将因此逐年下降,最终将会因为轨道不够直、桥墩质量变化,速度降低到300公里以下。该报道披露,若建同样长度和质量的轨道在美国成本为4000-8000万美元。

2.南京大胜关长江大桥,世界首座六线铁路大桥

南京大胜关长江大桥全长9.273公里,京沪高速铁路、沪汉蓉铁路、南京市地铁均由这里过江。大桥主桥为两联(84+84)米连续钢桁梁和六跨(108+192+336+336+192+108)米连续钢桁拱桥,通航净空32米,能够确保万吨级船舶顺利通航。

大桥具有体量大、跨度大、荷载大、速度高等“三大一高”的显著特点。体量大体现在工程规模大,是世界首座六线铁路大桥,混凝土总量高达122万立方米,主墩承台面积相当于7个标准篮球场的面积,钢梁总量高达8.2万吨,相当于武汉长江大桥钢梁用钢量的4倍。

跨度大体现在主跨336m为世界高速铁路跨度最大的大桥;荷载大体现在设计活载为六线轨道交通,支座最大反力达18000吨,是目前世界高速铁路设计荷载最大的大桥;速度高体现在设计时速300公里位于高速铁路大跨度桥梁世界领先水平。“三大一高”集中体现出了南京大胜关长江大桥的四个世界第一。

南京大胜关长江大桥主跨2×336m,连拱为世界同类桥梁最大跨度,桥上按六线布置,分别为京沪高速铁路双线、沪汉蓉铁路双线和南京地铁双线;其中京沪高速铁路设计时速达300公里,沪汉蓉铁路为I级干线,客货共线,客车设计行车时速是200公里,南京地铁行车时速是80公里。

钢拱桁梁全联桁架的两端240m为平弦桁架,高16.0m,节间长度12.0m的N形桁式,竖杆与线路的纵坡垂直。两个336m的主跨为钢桁拱连续梁,拱的矢高84.2m,矢跨比约1/4,拱顶桁高12m,从拱趾到拱顶总高96.2m。平弦与拱桁间设加劲弦及变高桁相连接。铁路桥面设在平弦的下弦和拱桁的系杆上,离拱趾约28m高。三个主墩的两侧各60m范围内为4个15m节间,其余的节间长均为12m,竖杆呈竖直设置。由于桥面有竖曲线,要兼顾拱跨结构的对称性,近7#中主墩的两个节间调整到15.72m,其余节间长仍为12m。

3.青岛胶州湾隧道,创造多项技术“之最”

青岛胶州湾隧道,连接胶州湾两岸的海底大通道,由青岛国信集团组织建设,总投资34.14亿元。项目南接青岛市西海岸新区的薛家岛街道办事处,北连青岛市主城区的团岛,下穿胶州湾湾口海域,全长7800米,双向6车道,设计时速80公里/小时。2006年12月27日开工建设,2011年6月30日正式开通运营。

青岛胶州湾隧道工程突破极为复杂的地质条件,建成世界上埋深最浅、断面最大的海底隧道,形成了一整套海底隧道修建的技术模式,最终成功获得评委青睐赢得大奖。

青岛胶州湾隧道是目前我国隧道长度第一、世界长度第三的海底公路隧道,是我国第一批开建的海底隧道,其开挖跨度和建设规模均居世界之最。隧道全长7800米,跨海域部分4095米,设计建设工期47个月。

隧道主体最深处在海平面以下82.8米,覆盖层较薄,隧址处于火山,火山岩及次火山群地带,环境及地质条件异常复杂。陆域以花岗岩为主,海域以火山岩为主,岩性多变,断裂带密集,环境和地质条件异常复杂。

在国内首次采用C35高性能喷射混凝土,首次采用C50耐久性模筑混凝土,首次采用多重防腐锚杆,全部采用超细水泥进行预注浆,首次将温拌与阻燃技术首次组合运用于沥青混凝土路面摊铺中,系统性的确保隧道达到海水环境下的隧道百年使用寿命。

首次运用新型防排水技术、工艺和材料,建成可维护防排水系统,提高了隧道防排水系统性能和后期维护的便利性;在国内首次采用机械手施作高性能喷射混凝土,大型液压台车施作耐久性模筑混凝土, 创造性地将全液压多臂钻机应用于远距离地质探孔及超前钻孔,实现现了国内最先进的大型机械化配套作业下的安全、快速施工。

作为我国自主设计、自主施工的海底大通道,青岛胶州湾隧道工程建设期间,积极推进科研创新活动,共投入科研经费4500多万元,自主立项26项科研课题,聘请国内外院士、国际隧协、国内外20多家科研机构开展科技攻关和咨询。其中,基于超前地质预报探索建立的导水致灾构造识别与探测方法,可有效避免灾害事故的发生;最小岩石覆盖厚度、水压力折减系数关键参数确定方法的提出,可有效减小建设投资,保证了结构安全耐久;多重防腐锚杆、C35高性能喷射混凝土、C50模注耐久性混凝土、可维护式排水系统、大型机械化配套作业、海底隧道结构健康长期监测系统等一批先进技术的应用,有效保证了工期和施工质量。


摘录人:唐思璨

日期:2014年12月8日

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