《交通運輸科學技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２1）第一部分—橋梁工程篇《大跨徑鋼管拱橋置換法整體更換橋面結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)》

本期項目簡介

完成單位：中交三公局第六工程有限公司、哈爾濱開博科技有限公司、北京旭建公路工程有限責任公司

主要完成人：王增全;楊貴佳;王建飛;鄧華;宋茂輝;李培亮;梁小光;李大軍;張立;劉振青

項目簡介

（一）項目背景

　　本課題依托柳南改擴建六景郁江特大橋（舊）維修加固工程。針對該工程重、難點問題，提出開展特大跨度拱橋靜力性能評估方法研究、特大跨度拱橋橋面系拆裝施工過程有限元—BIM聯(lián)姻模擬分析技術(shù)、橋面系拆裝過程中大跨度拱橋動靜力學性能的試驗研究、大跨度拱橋橋面系拆裝施工監(jiān)控索力—線型加權(quán)雙控技術(shù)研究等橋梁工程專項研究，解決同類維修加固改建工程中的技術(shù)難題，形成大跨度拱橋維修加固改建工程結(jié)構(gòu)安全全方面監(jiān)控成套技術(shù)。以提高維修加固工程的科技含量和建設(shè)質(zhì)量，節(jié)約橋梁生命周期的費用，提高該路段的交通服務(wù)水平，具有重要的實際應(yīng)用價值。同時，研究成果將為其他同類型橋梁維修加固提供參考，引領(lǐng)廣西區(qū)乃至全國橋梁的可持續(xù)發(fā)展，還將提升廣西區(qū)橋梁的科技水平，鞏固和提高廣西橋梁技術(shù)在全國的地位。

（二）技術(shù)概況

　　1.首次研發(fā)了鋼管拱橋可移動吊點逐單元置換法整體更換橋道系結(jié)構(gòu)及吊桿系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，快速安全地拆除和更換橋道系結(jié)構(gòu)及吊桿系統(tǒng)；

　　2.研發(fā)的智能索力測試技術(shù)，在施工過程監(jiān)控及成橋索力調(diào)整中，實現(xiàn)了索力快速、高精度檢測；

　　3.提出了以索力為控制變量、橋道線型為目標條件的閉環(huán)控制調(diào)索算法，成功應(yīng)用于鋼管拱橋施工控制。

（三）適用范圍

　　本項目施工技術(shù)措施可適用于國內(nèi)各種跨徑的同類橋梁施工。

（四）獲獎情況

　　本項目獲得《2021年度中國交通運輸協(xié)會科學技術(shù)獎三等獎》。

項目創(chuàng)新點

　　1.首次研發(fā)了鋼管拱橋可移動吊點逐單元置換法整體更換橋道系結(jié)構(gòu)及吊桿系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，快速安全地拆除和更換橋道系結(jié)構(gòu)及吊桿系統(tǒng)。

　　2.研發(fā)的智能索力測試技術(shù)，在施工過程監(jiān)控及成橋索力調(diào)整中，實現(xiàn)了索力快速、高精度檢測。

　　3.提出了以索力為控制變量、橋道線型為目標條件的閉環(huán)控制調(diào)索算法，成功應(yīng)用于鋼管拱橋施工控制。

　　系統(tǒng)集成：該項目研究成果總體達到國際先進水平。

應(yīng)用案例

　　本課題填補了國內(nèi)超大跨徑鋼管拱橋整體橋梁結(jié)構(gòu)拆除及更換的技術(shù)空白，針對鋼管拱橋吊桿索力在檢測、監(jiān)控和調(diào)索方面存在的技術(shù)發(fā)展瓶頸，依托本工程開展特大跨徑吊桿拱橋橋面系拆裝過程中的動、靜力學性能研究，為同類型維修加固工程提供可參考的技術(shù)工藝和方法的科學實施依據(jù)。解決了橋梁加固維修的重大和重點技術(shù)難題，為桂柳南高速公路的順利建成和可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)保證。

　　表1與當前國內(nèi)外同類技術(shù)比較

　　本課題研究成果已經(jīng)直接應(yīng)用于指導六景郁江特大橋（舊）的維修加固施工，關(guān)鍵施工技術(shù)研究應(yīng)用于依托工程后有效節(jié)約工程成本，降低安全風險，加快施工進度，減少對當?shù)厣鐣?jīng)濟活動的影響，具有可觀的經(jīng)濟和社會效益。從總體技術(shù)經(jīng)濟指標可看出其關(guān)鍵技術(shù)具有極強的應(yīng)用推廣價值和有利的市場競爭力。

社會效益與經(jīng)濟效益

社會效益

　　本項目的研究成果總體成功應(yīng)用于柳南改擴建六景郁江特大橋維修加固工程，該工程類似施工尚屬于國內(nèi)首例，可為國內(nèi)同類工程施工總結(jié)施工經(jīng)驗，其中關(guān)于索力快速、精準測量的技術(shù)及橋梁索力精準調(diào)試等技術(shù)，提升國內(nèi)相關(guān)的技術(shù)研究水平實力，提高更換安裝效率，改善該類橋梁成橋受力，延長橋梁使用壽命，減少后期維護次數(shù)和成本。研究成果將完整、系統(tǒng)地解決高速公路改擴建工程中既有鋼管混凝土橋梁的加固問題，促進高速公路改擴建工程整體水平的提升。