《交通運(yùn)輸科學(xué)技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２０）—第二部分橋梁《山區(qū)河谷復(fù)雜條件下高墩矮塔斜拉橋關(guān)鍵施工技術(shù)研究》?

完成單位: 中交第三航務(wù)工程局有限公司、中交第三航務(wù)工程局有限公司寧波分公司

主要完成人: 張治國、 葉中海、 胡金雄、仇志秀、 胡華清、 吳培良、 于利朋、 劉永輝、 繆建忠、 高紅燕

項(xiàng)目簡介

　　(一)項(xiàng)目背景

　　從國外斜拉橋的發(fā)展來看,從1980年瑞士甘特大橋主梁通過預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋張拉在橋塔上,1994年日本曾川橋和揖斐川橋首次引入混合梁、多塔的概念,1998年瑞士建立的柔性梁部分斜拉橋Sunniberg橋,到現(xiàn)在已有四五十年的歷史,目前在克羅地亞、巴西、印度、韓國均有矮塔斜拉橋建成。我國首座矮塔斜拉橋?yàn)?000年建成的蕪湖長江大橋,是目前世界上跨度最大的矮塔斜拉橋,也是世界上首次采用鋼桁架梁作主梁的矮塔斜拉橋。本項(xiàng)目背景———阿蓬江特大橋跨徑135+240+135m,橋梁凈高137m,塔高34m,是目前國內(nèi)鐵路橋中跨徑最大、橋梁凈高最高的預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋。國內(nèi)鐵路此橋類型研究較少,需要深入研究。

　　(二)技術(shù)概況

　　(1)半陸半水工況下深基坑圍護(hù)及支撐體系的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究。

　　(2)高墩矮塔墩身施工工藝研究(勁性骨架設(shè)計(jì)、爬模設(shè)計(jì)與施工、施工監(jiān)控等)。

　　(3)高揚(yáng)程泵送高性能機(jī)制砂混凝土施工技術(shù)研究。

　　(4)大跨度矮塔斜拉橋塔梁交叉施工“非零冶狀態(tài)下鋼絞線斜拉索分次張拉。

　　(5)塔梁同步索導(dǎo)管定位施工技術(shù)研究。

　　(三)適用范圍

　　適用于超高墩矮塔斜拉施工。

　　(四)獲獎情況

　　中國交通運(yùn)輸協(xié)會2020年度科學(xué)技術(shù)獎三等獎。

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

　　(1)首創(chuàng)研發(fā)并成功應(yīng)用了一種適用于半水半陸復(fù)雜環(huán)境條件且滿足大施工作業(yè)面要求的深基坑支護(hù)體系,形成了“咬合樁結(jié)合魚腹梁深基坑圍堰施工工法冶,申報(bào)4項(xiàng)發(fā)明專利并獲受理。

　　(2)研制了適用于高墩施工的可循環(huán)利用專用勁性骨架,經(jīng)濟(jì)合理地解決了高墩的鋼筋高空作業(yè)難題。

　　(3)研制了適用于高揚(yáng)程的高性能泵送機(jī)制砂混凝土,并成功應(yīng)用于鐵路高墩橋梁的混凝土施工。

　　(4)開發(fā)了大跨度矮塔斜拉橋塔梁交叉施工“非零冶狀態(tài)下鋼絞線斜拉索分次張拉及導(dǎo)管預(yù)埋精確控制技術(shù)。

同類項(xiàng)目比較

應(yīng)用案例

　　阿蓬江特大橋(見圖1)主墩基坑采用的咬合樁結(jié)合魚腹梁深基坑圍堰結(jié)構(gòu)型式,通過對14#、15#墩深基坑的研究和實(shí)踐,在我國鐵路建設(shè)領(lǐng)域?qū)偈状螒?yīng)用,掌握了咬合樁結(jié)合預(yù)應(yīng)力魚腹梁深基坑圍堰施工技術(shù),此技術(shù)具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于公路、市政、鐵路等深基坑圍堰施工之中,可節(jié)約建設(shè)費(fèi)用和社會資源,縮短建設(shè)周期,消除施工期間可能發(fā)生的基坑坍塌、漏水、底板隆起等安全隱患,具有廣泛的應(yīng)用前景。超高墩可拆卸循環(huán)利用的專用勁性骨架施工技術(shù)安全可靠,尤其適用于超高墩這類高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)工程,可以加快進(jìn)度,縮短工期,節(jié)約施工場地,提高塔吊的使用效率,確保高墩施工作業(yè)的安全性。

　　通過試驗(yàn)和比較分析,選擇合理的混凝土原材料,采用性能優(yōu)異的混凝土攪拌和泵送設(shè)備,嚴(yán)格控制混凝土原材料和攪拌質(zhì)量,所澆注的混凝土成品質(zhì)量檢測優(yōu)良,表明超高墩高性能機(jī)制砂混凝土施工技術(shù)是科學(xué)、合理的,解決了市場河砂采購供應(yīng)不到位的難題,形成了一套超高墩高性能混凝土質(zhì)量控制辦法及混凝土施工技術(shù),并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　“塔梁同步冶施工技術(shù),將主塔建設(shè)所消耗的時間充分融入主梁的施工過程中,縮減了施工工期,取得了良好的進(jìn)度效益。

社會效益與經(jīng)濟(jì)效益

　　新建黔張常鐵路(代建段)阿蓬江特大橋工程,在工程施工期間采用咬合樁結(jié)合魚腹梁深基坑圍堰施工工法節(jié)約成本226.9萬元、可拆卸式勁性骨架節(jié)約成本373.4萬元、機(jī)制砂混凝土施工技術(shù)節(jié)約成本671.2萬元、平行鋼絞線斜拉索等值張拉工法節(jié)約成本132.72萬元,采用上述工藝共節(jié)約成本1404.22萬元。

　　通過對本項(xiàng)目的研究與實(shí)踐,掌握了山區(qū)河谷復(fù)雜條件下超高墩矮塔斜拉橋的關(guān)鍵施工技術(shù),填補(bǔ)了我局、我公司在高墩矮塔斜拉橋施工方面的技術(shù)空白。超高墩矮塔斜拉施工技術(shù)具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、市政等一系列矮塔斜拉橋工程建設(shè)之中,可節(jié)約建設(shè)費(fèi)用和社會資源,縮短建設(shè)周期,消除矮塔斜拉橋施工期間可能發(fā)生的各類安全隱患,是一項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)、集成創(chuàng)新的關(guān)鍵施工技術(shù),將推動我局、我公司在高墩矮塔斜拉橋建設(shè)與施工方面的發(fā)展。