《交通運輸科學(xué)技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２０）—第二部分橋梁《裝配式組合橋梁設(shè)計施工關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用》?

本期項目簡介

完成單位: 蘇交科集團股份有限公司、 南京工業(yè)大學(xué)、 東南大學(xué)、 江蘇中鐵山橋重工有限公司、 江蘇星誠源工程咨詢有限公司

主要完成人: 劉朵、 張建東、 劉釗、 鄧文琴、 賀志啟、 汪昕、 彭森、 黃雪林、 陳朝軍、 劉志國、 陸軍、 何新原、 鄭新、 王克星、 王賢強

項目簡介

　　隨著工業(yè)化建造技術(shù)的發(fā)展,裝配式組合結(jié)構(gòu)橋梁因其可以充分發(fā)揮材料特性和利用率,在橋梁建設(shè)中得到推廣應(yīng)用。然而,在使用過程中,尚存在以下問題亟待解決:橋梁產(chǎn)品裝配設(shè)計理論;組合部位精細化分析方法;高效施工及質(zhì)量保證;耐久性保障與提升。

　　因此,為推動裝配式組合結(jié)構(gòu)橋梁的高質(zhì)量發(fā)展、提升標準化與精細化建造水平,打造平安品質(zhì)百年工程,本項目通過“科研-設(shè)計-施工-管養(yǎng)冶全過程的產(chǎn)業(yè)相融合,共同開展裝配式組合橋梁設(shè)計施工關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用。

　　本項目重點從精細化設(shè)計理論、高效快速施工、耐久性提升策略和標準化應(yīng)用等四個方面開展了系統(tǒng)研究,建立了考慮結(jié)構(gòu)-材料-界面協(xié)同效應(yīng)的、由整體到局部的多維度一體化設(shè)計理論,創(chuàng)新性研發(fā)了面向集約化施工的裝配式波形鋼腹板組合板梁結(jié)構(gòu)體系和高性能啞鈴型栓釘連接件,提出了負彎矩區(qū)混凝土開裂后組合梁性能評估方法及抗裂提升策略,研發(fā)了高性能纖維模殼-混凝土組合橋面板,形成了裝配式組合橋梁“設(shè)計-施工-檢測-養(yǎng)護冶成套標準,研究成果為裝配式組合橋梁技術(shù)進步發(fā)揮了引領(lǐng)和示范作用,有力推動了我國裝配式組合橋梁的高品質(zhì)發(fā)展。

　　獲中國交通運輸協(xié)會科學(xué)技術(shù)和中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎各1項,授權(quán)專利26項(12項發(fā)明),發(fā)表論文34篇(27篇SCI/EI),主編地方標準3部、團體標準1部,編制通用圖集5部。

項目創(chuàng)新點

　　(1)建立了基于集簇式栓釘連接的裝配式鋼混組合梁“宏觀整體結(jié)構(gòu)-微觀局部連接冶的一體化設(shè)計理論,實現(xiàn)了組合橋梁的精確高效計算分析與精細化設(shè)計。

　　(2)提出了面向集約化施工的裝配式組合橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化體系,減少了工廠焊接、現(xiàn)場架設(shè)的臨時措施及剪力槽區(qū)混凝土澆筑的濕作業(yè)量,實現(xiàn)了組合橋梁的高效率、快速化施工。

　　(3)建立了裝配式組合梁“彈性-開裂-裂縫擴展冶全過程剛度退化模型及階段性能評價方法,提出了負彎矩混凝土抗裂性能提升策略;研發(fā)了高性能復(fù)合材料組合橋面板,解決了海洋環(huán)境下裝配式組合橋梁面臨的長壽命和耐久性問題。

　　(4)建立了裝配式橋梁上部結(jié)構(gòu)適用性的定量評價方法,編制了地方標準、設(shè)計通用圖集,實現(xiàn)了裝配式組合橋梁科學(xué)選型及“設(shè)計-施工檢測-養(yǎng)護冶標準化應(yīng)用。

同類項目比較

本項目研究成果突破了全面推廣裝配式組合結(jié)構(gòu)橋梁發(fā)展的技術(shù)瓶頸, 開發(fā)了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)品, 形成了一系列產(chǎn)業(yè)化程度高、 實用性能強的標準化技術(shù)成果, 突破了 “結(jié)構(gòu)合 理 化、 設(shè) 計 標 準 化、 構(gòu) 件 部 品 化、施工裝配化冶 4 項技術(shù), 實現(xiàn)了橋梁產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保、 全生命周期價值最大化的可持續(xù)發(fā)展模式, 提高了橋梁建設(shè)的高效率、 高質(zhì)量、 高耐久性、 安 全 性, 實 現(xiàn) 了 節(jié) 能 環(huán) 保 和 經(jīng) 濟 效 益,進一步提升了我國橋梁建設(shè)的工業(yè)化水平, 促進了交通行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級 。

應(yīng)用案例

　　項目研究成果已在云南紅河特大橋引橋、廣東中開高速中山段、昆明南二環(huán)改造工程、江蘇312國道改擴建工程、浙江紹興市二環(huán)路改造工程等實際工程中應(yīng)用。

社會效益與經(jīng)濟效益

　　本項目突破了全面推廣裝配式組合結(jié)構(gòu)橋梁發(fā)展的技術(shù)瓶頸,攻克了裝配式鋼-凝組合梁橋在結(jié)構(gòu)選型、設(shè)計計算、快速化施工和耐久性提升中若干技術(shù)難題,并制定了“設(shè)計-施工-檢驗-養(yǎng)護冶一體的標準體系,填補了現(xiàn)有設(shè)計規(guī)范及行業(yè)標準針對裝配式鋼混組合梁橋的空白,基本實現(xiàn)了橋梁產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保、全生命周期價值最大化的可持續(xù)發(fā)展模式,提高了橋梁建設(shè)的高效率、高質(zhì)量、高耐久性、安全性,進一步提升了我國橋梁建設(shè)的工業(yè)化水平,促進了交通行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,取得了顯著的經(jīng)濟效益,促進了裝配式組合橋梁的標準化應(yīng)用和高質(zhì)量發(fā)展。