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从“拦路虎”到“金刚钻”
——十四局破解CRTSⅢ型轨道板地铁施工难题侧记

来源:本站原创 作者:刘静  时间:2019-03-26 【字体:

“如何在尚无经验可借鉴的情况下将高铁CRTSⅢ型轨道板引入地铁施工?”“如何在复杂的地铁施工环境下保证自密实混凝土灌注的质量?”“如何在确保安全质量的前提下进一步提高轨道板施工工效?”

……

这一连串的问号曾是十四局北京新机场线轨道2标建设过程中难以击败的“拦路虎”,深深困扰着建设者们。

而如今,这一个个难题在建设者们的坚持不懈、合力攻坚下迎刃而解,成为了他们在地铁铺轨施工领域淬炼出的又一个“金刚钻”,让他们在CRTSⅢ型轨道板高速地铁施工上拥有了自己的“独门绝技”。

高标准需要高品质

北京轨道交通新机场线是连接中心城与新机场的轨道交通线路,线路途经大兴、丰台两个行政区,其定位为快速、直达、高品质的轨道交通专线。

相比一般地铁80千米的时速,新机场线列车设计速度翻倍至160千米/小时,为国内目前时速最快的地铁线,也是中国首个市域全自动无人驾驶快速轨道交通线。建成后,乘坐新机场线从草桥站到新机场约41千米的路程,只需要19分钟。

该集团承担了新机场线全线地下段的铺轨任务,线路全长18.12千米,全部为地下线和U型槽。铺轨长度36.24千米,其中,道岔6组(含2组交叉渡线),疏散平台施工35.381千米。

高标准的设计必然需要高品质的施工。新机场线的建设,无论在施工组织、技术水平、工装设备、安全质量管控等各方面对十四局都提出了更新、更高、更严的要求。

“北京新机场线工程建设意义重大,我们一定要以高度的责任感和使命感,高标准高质量地完成施工任务!”进场之初,十四局新机场线轨道2标项目经理郭剑就明确要求,一定全力以赴打赢新机场线建设攻坚战。

“卡脖子”遇上“拦路虎”

在新机场线建设中,CRTSⅢ型轨道板整体道床施工就是全线铺轨工程中的“卡脖子”工程,也是摆在该集团建设者面前的一大难题。

为了环保降噪需要,北京新机场线设计在11处总长4.6千米人口较为密集的地段采用CRTSⅢ型轨道板整体道床型式。

CRTSⅢ型轨道板整体道床施工工艺是在混凝土底座板上覆盖一层橡胶减振材料后,再铺设CRTSⅢ型轨道板,最后灌注自密实混凝土完成整体道床施工。施工结构复杂,每一步都相互关联、相互制约。此工艺在高铁上应用比较广泛,但在时速160千米的地铁施工中尚无先例。

“地铁施工中空间狭小,区间长,CRTSⅢ型轨道板施工所需的物流组织、工装设备等与高铁施工差距很大。”项目书记李东说:“没有经验可借鉴,我们只能摸着石头过河,2018年7月我们就开始为轨道板施工做准备了。”

为了扫清这些“拦路虎”项目部邀请轨道专家现场指导,详细分析深度策划,技术人员认真研读设计文件及相应标准规范,对比分析新机场线施工标准与其他线路的差异,制定了切实可行的实施方案,将措施一再细化。

CRTSⅢ型轨道板整体道床施工中,轨道板铺设的精度与自密实混凝土灌注的质量最为关键。项目部技术人员对关键工序重点盯控,采用高铁CPⅢ控制网测量技术控制轨道精度,在混凝土浇筑前反复精调,严格复检,确保轨道几何尺寸满足设计及规范要求。

他们按照高铁标准引进样板工程,在正式施工之前,联合设计单位、材料、工装设备厂家施工样板段,收集参数,总结经验,制定标准,为后续大面积施工提供理论依据。

齐攻坚淬炼“金刚钻”

探索的路上崎岖坎坷。项目总工王修叶对整个实验过程记忆犹新:“第一次实验就发生了轨道板上浮现象,最大位置上浮4毫米,超出允许上浮量2毫米。但我们没时间失落,必须尽快找出原因。”

“高铁底座板宽2.9米,而新机场线底座宽度2.8米!”大家从测量工具、施工机具、工装设备等几个方面反复分析,终于发现问题出在工装的反压杠上,反压杠按2.9米设计造成反吊点扭矩增大,反力筋弯曲变形引起了轨道板上浮!

大家茅塞顿开,立即与厂家技术人员一起研究改装反压杠。

经过几个日夜的紧张筹备,第二次实验准备就绪,当天大家早早地来到现场,反复检查确认无误后开始实验,大家配合地更加得心应手。10分钟后,灌注结束,观察员记录数据、对比分析,上浮量符合设计要求,大家都长舒了一口气。

后来的实验中,又出现了轨道板侧移、气泡数量超标等问题,但大家从容应对,群策群力让难题逐个击破。

自密实灌注对混凝土性能要求极高,隧道施工作业面狭小,运输距离长,混凝土从地面到地下再运到施工地点要经过多次倒运,再加上交叉施工干扰,每一个环节稍有不慎都有可能会影响到灌注质量。

“我们使用的减水剂都是专门订制的,所有的砂子、石子、粉煤灰等原材料都优中选优,在商混站单独存放,拌制前都要对配料仓清理更换,保证不掺任何杂质。”项目试验室主任曹学农介绍说:他们严把原材料关,反复试验确定最终配合比,让混凝土的流动性、扩展度、初凝时间等指标都满足要求。

为了确保混凝土性能,他们反复试验对混凝土的运输时间、距离、方式进行了全方位全过程的模拟,又对混凝土的接料方式进行优化,将汽车泵输料改为三级串筒输料,减少了混凝土损耗和混凝土流动性的泵送损失。

不懈的努力换来了让人欣慰的成绩。2018年11月,该项目部终于在近5个月的摸索和4次揭板实验后,总结出适用地下环境的CRTSⅢ型轨道板整体道床施工工艺,淬炼了地铁施工的“金刚钻”,为同类型施工积累了宝贵经验。