《交通運(yùn)輸科學(xué)技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２1）—第一部分橋梁工程篇《山區(qū)大噸位鋼混組合梁預(yù)制安裝施工技術(shù)研究》

本期項(xiàng)目簡(jiǎn)介

完成單位：中交路橋建設(shè)有限公司；中交路橋華北工程有限公司；

主要完成人：閆永杰、田連民、張何、彭園、楊曉光、侯兆隆、金樹坤、李寧、李文強(qiáng)、朱丹丹、祁建、王偉申、馬強(qiáng)。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

（一）項(xiàng)目背景

　　目前國(guó)外鋼混組合梁體的發(fā)展趨勢(shì)為：改進(jìn)承重體系，不設(shè)或少設(shè)橫撐、腹板加勁肋；采用高強(qiáng)鋼材、輕質(zhì)或鋼纖維混凝土等新型材料；采用預(yù)制橋面板，實(shí)行構(gòu)件工廠化；使用耐候鋼，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用；實(shí)行多跨連續(xù)，少設(shè)或不設(shè)伸縮縫；把鋼梁與橋墩剛接，節(jié)省支座維護(hù)費(fèi)用等。

　　近年來(lái)，鋼混組合梁在我國(guó)城市立交橋及建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，主要為常見的單箱鋼混組合梁形式，無(wú)箱間連接，多位于平原區(qū)跨線橋或匝道橋，采用吊車平地起吊，工程量相對(duì)較少。橋面板多采用整幅現(xiàn)澆或縱向分節(jié)段全斷面預(yù)制、吊裝方法。

　　未見有采用三箱開口鋼箱、小型鏤空式預(yù)制橋面板組合的鋼混組合梁形式，以及采用架橋機(jī)作為安裝設(shè)備連續(xù)安裝的先例，本項(xiàng)研究的鋼混組合梁預(yù)制安裝方法和新型架橋機(jī)設(shè)備在國(guó)內(nèi)外均較為新穎。

（二）技術(shù)概況

　　本項(xiàng)目對(duì)山區(qū)高墩橋梁鋼混組合梁施工技術(shù)進(jìn)行研究的主要研究思路及方法如下：

　　1、借鑒裝配式混凝土梁的架橋機(jī)橋上連續(xù)吊裝方法，對(duì)鋼混組合梁安裝工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，解決鋼混組合梁高空安裝難題；

　　2、通過(guò)對(duì)鋼混鏤空式橋面板整體式預(yù)制模板以及剪力釘定位焊接模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高鋼混組合梁鋼混連接質(zhì)量，提高裝配效率；

　　3、針對(duì)鋼混組合梁結(jié)構(gòu)及架梁環(huán)境等特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有架橋機(jī)進(jìn)行改制，提高架橋機(jī)的適用性、安全性，同時(shí)提高架梁效率。

（三）適用范圍

　　目前，本項(xiàng)目已在山區(qū)高速公路高墩橋梁施工領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用，保證了鋼混組合梁施工質(zhì)量，降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，提高了施工效率，節(jié)約了施工成本，具有較強(qiáng)的適用性。應(yīng)用類似原理，本項(xiàng)目因其周轉(zhuǎn)材料投入少，各工序可平行作業(yè)，施工效率高、架橋機(jī)適應(yīng)性好等特點(diǎn)，還可以適用于市政高架橋、平原地區(qū)公路多跨連續(xù)橋梁鋼混組合梁施工。

（四）獲獎(jiǎng)情況

　　1.獲得2021年交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；

　　2.獲得2021年中國(guó)公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)；

　　3.獲得2020年中交路建科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；

　　4.獲得2021年公路工程工法；

　　5.獲得2021年中國(guó)交建級(jí)工法；

　　6、2021年經(jīng)中國(guó)公路學(xué)會(huì)組織的水平評(píng)價(jià)，課題成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

　　1、提出了鋼混組合梁預(yù)制安裝施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鋼混組合梁的廠內(nèi)制作成型，架橋機(jī)連續(xù)架設(shè)，較傳統(tǒng)工藝大大提高了鋼混組合梁現(xiàn)場(chǎng)安裝效率。

　　2、將鋼混組合梁橋面板由現(xiàn)澆改為分塊預(yù)制，減少了橋位混凝土工作量，同時(shí)，減少了現(xiàn)澆橋面板鋼底模的投入。

　　3、研發(fā)了橋面板鏤空式組合模板、剪力釘定位焊接模具等工裝，提高了鋼混組合梁各部件的施工效率和制作精度。

　　4、對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行改制，研制了一種新型320t-50m架橋機(jī)，并首次成功應(yīng)用此架橋機(jī)進(jìn)行鋼混組合梁安裝，解決了鋼混組合梁橋大縱坡、小曲線半徑架梁的技術(shù)難題，同時(shí)較現(xiàn)有架橋機(jī)大大提高了架設(shè)效率和安裝精度。

應(yīng)用案例

　　依托項(xiàng)目為太行山高速公路淶曲段雁宿崖樞紐互通，雁宿崖互通A匝道3號(hào)、4號(hào)橋、B匝道橋跨越山間溝谷，最大墩高91.053m，平均墩高55m，上部結(jié)構(gòu)均采用鋼混組合梁，共計(jì)64跨/192片。鋼混組合梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼梁節(jié)段間、箱間通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接，對(duì)施工精度要求較高。同時(shí)，存在如下兩個(gè)技術(shù)難題：

　?、配摶旖M合梁國(guó)內(nèi)首次采用后場(chǎng)預(yù)制拼裝、現(xiàn)場(chǎng)采用架橋機(jī)橋上吊裝的方式施工，無(wú)相關(guān)的成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。

　?、其摶旖M合梁橋最小圓曲線半徑280m，最大縱坡3.9%，最大跨徑50m，最大單梁吊重270t。目前公路架橋機(jī)均無(wú)法滿足上述的技術(shù)要求。

　　通過(guò)本項(xiàng)目的研究，完美解決了上述技術(shù)難題，同時(shí)在保證質(zhì)量安全的情況下，高效的完成了施工任務(wù)，縮短工期2個(gè)月，為項(xiàng)目年底通車奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益

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　?。ㄒ唬┥鐣?huì)效益：

　　本項(xiàng)目的應(yīng)用保證了鋼混組合梁施工質(zhì)量，降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，有效提高了施工效率，節(jié)省了工期成本，順利完成了施工任務(wù)，獲得了業(yè)主和監(jiān)理單位的一致好評(píng)，取得了良好的社會(huì)反響。并為公司積累了成功案例和經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了企業(yè)的技術(shù)積累，為以后類似工程提供更多的參考和借鑒。

　　（二）經(jīng)濟(jì)效益：

　　本項(xiàng)目的應(yīng)用有效地提高了鋼混組合梁橋位的施工效率，節(jié)約工期2個(gè)月，投入320t架橋機(jī)、300t運(yùn)梁車、150t龍門吊等8臺(tái)大型設(shè)備，月總租金120.5萬(wàn)，作業(yè)人員單月總工資25.03萬(wàn)，降低直接成本（120.5+25.03）×2=291.06萬(wàn)元；與現(xiàn)澆橋面板底部采用永久底模對(duì)比，節(jié)省用鋼量1296.4t，降低直接成本1296.4×4000（當(dāng)期鋼材信息價(jià)）=518.56萬(wàn)元?？傆?jì)節(jié)約投入成本：291.06+518.56=809.62萬(wàn)元。