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2026.09.07
运营高铁连续梁桥墩沉降治理:PCT 国际专利实现不停运抬升修复

摘要:高铁连续梁桥墩发生沉降时,传统顶升方案受梁体自重限制,在运营线路实施难度极大。北京恒祥宏业基础加固技术有限公司国际发明《一种高铁大型墩台加固抬升方法及加固抬升结构》(国际申请号 PCT/CN2020/107625),创新采用 “桩靴体 + 帷幕墙” 倒扣凹槽结构集中抬升力,无需顶升梁体即可实现大型墩台抬升,同时从根源抑制二次沉降。该技术可在不影响铁路正常运营条件下开展修复,为运营高铁连续梁桥墩沉降抢险提供全新技术路径,具备良好经济与社会效益。

 

 

一、痛点:运营高铁连续梁墩台沉降的两难困境

 

高速铁路对轨道平顺度要求远超普速铁路,桥墩微小沉降会逐级放大,影响列车运行安全。运营高铁桥墩沉降治理面临两难困境:当沉降量较大时,传统加高支座的处理方案需要先顶升梁体;但连续梁自重巨大,常规设备实施难度高,加之运营线路天窗作业时间有限,传统大型施工工艺难以落地。与此同时,连续梁墩台体量远大于普通桥墩,散点加固方式抬升力分散,治理效果有限,还容易诱发二次沉降。

 

二、专利技术概述:封闭凹槽实现无梁体顶升的集中抬升

 

本专利(国际申请号 PCT/CN2020/107625)核心创新为“桩靴体+帷幕墙”倒扣凹槽结构,采用10~30mm超微孔径工艺,跳出“顶升梁体”的传统技术思路,通过封闭受力结构直接驱动墩台抬升。

 

施工分为四步:先在桥墩承台周边倾斜向下钻孔至桩基侧旁,注入特种材料固结桩基之间及周边土体,形成桩靴体;再在承台四周竖直向下施工帷幕孔,形成闭合帷幕墙,与桩靴体共同构成倒扣凹槽结构;第三步倾斜向下钻孔至桩基底部形成抬升孔;最后向抬升孔底部实施压力注浆,在不顶升梁体前提下实现墩台稳定抬升与长效加固。

 

 

三、专利核心优势:三重机制协同保障长期稳定性

 

优势一:桩靴体约束桩基垂直度,抬升过程稳定可控。

桩靴体形成过程同步校正桩基垂直度,防止抬升过程中桩基偏斜,保障桥墩结构安全。

 

优势二:倒扣凹槽集中抬升力,突破连续梁重量限制。

帷幕墙与桩靴体形成的倒扣凹槽将浆液严格限制在封闭空间内,抬升力集中释放,使重型连续梁墩台在无需顶升梁体的前提下实现有效抬升。

 

优势三:特种材料配合分段工艺,从源头阻断二次沉降。

特种材料配合分段工艺,减少施工过程对原土体的软化;凹槽内凝固后的浆体挤压土体形成新受力体系,桩基与上部结构共同承力,从根源上防止桥墩再次沉降。

 

四、场景应用:张唐铁路赤城站15天完成站台轨道一体化抢险

 

张唐铁路赤城站为重载货运铁路车站,2016年受短时强降雨、地基排水不畅、排水井渗漏浸泡地基等多重因素叠加,出现明显不均匀沉降;车站沉降面积119㎡,线路最大沉降量220 mm,严重影响线路运营。

 

恒祥宏业技术团队将本专利技术与无损可控土体固化技术组合应用,采用高性能特种复合材料分层注入地基土体,遵循先加固后抬升的思路,针对站台、线塔基础、轨道沉降区段分别定制加固策略,完成全站站台、轨道、线塔基础加固抬升,恢复设计标高与水平。整个工期仅 15 天,施工期间车站保持正常运营,工程完成后未发生二次沉降。

 

 

铁路运营单位反馈:“恒祥宏业的方案在极短天窗期内完成了看似不可能的任务,站台和轨道同步复位,没有影响铁路正常运营。”

 

五、知识产权与学术科研实力:产学研融合驱动技术创新

 

恒祥宏业为“中国地质大学(北京)、中国矿业大学(北京)”产学研合作单位,已制定企业标准1部,累计获得国内外专利144项(含13项国际发明专利),发表学术论文14篇(其中9篇为SCI收录),在高层建筑抬升纠倾领域通过科技部权威评定,获“总体国际先进,部分国际领先”认证(编号202311ZK7875)。

 

 

公司累计完成千余项建筑抬升纠倾工程,已在铁路、机场、隧道等大型基建领域积累成熟实践经验。自研工艺与材料适配岩溶、湿陷性黄土、淤泥质土、高回填土等全球复杂地质。依托海外分支机构,可为全球地基沉降问题提供解决方案。

 

六、总结展望

 

高铁连续梁墩台的沉降治理直接关系列车运行安全。本专利以“桩靴体+帷幕墙”倒扣凹槽结构另辟蹊径,无需顶升梁体即可实现大型墩台有效抬升,且从根源上防止二次沉降,为运营中高铁线路桥墩沉降抢险提供了切实可行的技术路径。恒祥宏业将依托全球知识产权布局,为世界高铁贡献更多中国方案。

 

如有建筑地基沉降问题、抬升纠偏方案定制,欢迎致电恒祥宏业:19910161053,我们将竭诚为您服务。

 

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