《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)峽谷高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究》?

本期項(xiàng)目簡介

完成單位: 中交一公局第一工程有限公司、中交一公局集團(tuán)有限公司

主要完成人: 王少輝、 薛飛、 于現(xiàn)峰、 薛君、 李紅、 陸海軍、 仇海濤、 馬宏宇、 張東山、胡康

項(xiàng)目簡介

　　(一)項(xiàng)目背景

　　依托工程為中交一公局第一工程有限公司貴州劍榕高速白虎山1號大橋、白坪1號大橋。白虎山1號大橋共12跨,下部結(jié)構(gòu)主要為薄壁空心墩及實(shí)心墩,共16根,最大墩高90郾44m;白坪1號大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為(80+2伊150+80)m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu),下部結(jié)構(gòu)為雙肢空心薄壁墩,最大墩高135郾9m。

　　(二)技術(shù)概況

　　(1)自滑升物料提升系統(tǒng)首先對提升系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,掌握各項(xiàng)技術(shù)參數(shù);然后基于MIDAS/Civil軟件對提升系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算,通過驗(yàn)算對該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),確保該系統(tǒng)安全性;最后對自滑升物料提升系統(tǒng)工藝及效果進(jìn)行總結(jié),提出施工關(guān)鍵要點(diǎn);總結(jié)形成相對完善的施工技術(shù)工藝。

　　(2)采用理論分析、有限元仿真等技術(shù),從合龍順序、合龍配重及合龍鎖定、合龍頂推力、合龍溫度等關(guān)鍵因素對連續(xù)剛構(gòu)橋性能產(chǎn)生的影響展開分析,研究高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋施工的受力機(jī)理及不同因素影響的受力變化規(guī)律,基于多目標(biāo)優(yōu)化理論對相關(guān)工藝措施和調(diào)控參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,形成高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋邊中跨同時合龍的施工技術(shù)工藝。

　　(三)適用范圍

　　高墩自滑升模板物料提升系統(tǒng)適用于山區(qū)橋梁的施工,可保證施工連續(xù)性,節(jié)約施工成本;連續(xù)剛構(gòu)橋邊中跨同時合龍技術(shù)可減少橋梁體系轉(zhuǎn)換次數(shù),使橋梁結(jié)構(gòu)受力更趨均勻,適用于高墩大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋及類似橋梁的施工。

　　(四)獲獎情況

　　(1)2020年9月3日,由中國交通運(yùn)輸協(xié)會的評價委員會對《山區(qū)峽谷高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究》課題研究成果進(jìn)行了鑒定評價,研究成果總體上達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　(2)《山區(qū)峽谷高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究》獲得中國交通運(yùn)輸協(xié)會2020年度科技進(jìn)步二等獎。

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

　　(1)研發(fā)了一種適用于橋梁高墩滑模施工物料垂直運(yùn)輸?shù)拈T式提升系統(tǒng),顯著提高了施工效率。

　　(2)研發(fā)了一種用于滑模施工的活動卸料溜槽裝置,保證混凝土澆筑質(zhì)量。

　　(3)提出了高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋邊中跨同時合龍的控制方法并成功實(shí)施。

同類項(xiàng)目比較

　　(1)利用門字型物料提升系統(tǒng)進(jìn)行物料的垂直運(yùn)輸,通過Midas/Civil軟件對該套系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)及驗(yàn)算分析,確保安全;在施工過程中設(shè)計(jì)活動式卸料溜槽裝置,保證混凝土澆筑質(zhì)量等技術(shù)特征,在國內(nèi)外未見文獻(xiàn)報道。

　　(2)通過建立高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋仿真模型以及基于多目標(biāo)優(yōu)化理論,從合龍順序、合龍配重、合龍段鎖定、合龍頂推力、合龍溫度等方面對連續(xù)剛構(gòu)橋性能影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,提出高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋邊中跨同時合龍的多目標(biāo)優(yōu)化模型及合龍控制方法,在國內(nèi)外未見文獻(xiàn)報道。

應(yīng)用案例

　　(1)貴州劍榕高速公路白虎山1號大橋全長480m,其跨徑為12伊40m,其中6號、10號橋墩為薄壁墩,其余橋墩均為空心墩,矩形薄壁墩的數(shù)量高達(dá)16根,其最高的墩為90郾44m。該橋采用自滑升物料提升系統(tǒng),在保證施工質(zhì)量的同時又加快了施工進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)了成功的應(yīng)用。

　　(2)貴州劍榕高速公路控制性工程白坪1號大橋主跨7至10號墩之間為4跨(80+2伊150+80)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu),施工過程中采用邊中跨同時合龍施工技術(shù),加快了施工進(jìn)度,縮短施工工期15天,保證施工質(zhì)量的同時節(jié)約了施工成本。

社會效益與經(jīng)濟(jì)效益

　　(一)社會效益

　　山區(qū)高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究成果可提高橋梁高墩的施工效率,加快橋梁施工進(jìn)度,橋梁上部結(jié)構(gòu)在施工時,避免了分次配重、分次澆筑、分次張拉等施工工序,有效地縮短施工工期,減少機(jī)械設(shè)備和人力資源的投入時間,降低施工成本;對橋梁建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用,社會效益顯著。

　　(二)經(jīng)濟(jì)效益

　　(1)自滑升物料提升系統(tǒng)可保證橋梁墩身施工的連續(xù)性,提高施工效率20%;可減少塔吊的租賃費(fèi)用和轉(zhuǎn)場費(fèi)用,可減少塔吊費(fèi)用80000元/月。

　　(2)連續(xù)剛構(gòu)橋邊中跨同時合龍較傳統(tǒng)邊中跨分次合龍可使橋梁合龍一次成型,可縮短工期15天,施工效率提高60%;單座連續(xù)剛構(gòu)橋采用邊中跨同時合龍技術(shù)可節(jié)約人工費(fèi)用11萬元。