《交通运输科学技术新成果推广目录》（２０２1）—第一部分桥梁工程篇《复杂山区高速公路预制装配式立柱盖梁关键技术研究与应用》

本期项目简介

完成单位：浙江交工集团股份有限公司、浙江交工金筑交通建设有限公司、南通市规划设计院有限公司、绍兴市城投建筑工业化制造有限公司

主要完成人：宁英杰、姚德贵、吴涛、朱玉宝、杨晖、钱来平、白丽辉、王玉飞、赵颖超、龚世文 

项目简介

（一）项目背景

　　桥梁主要功能是实现对河流、山谷、海域或其它障碍物的跨越达到空间上的连接。随着交通行业的快速发展，桥梁预制装配式施工技术得以广泛应用，预制装配式技术因其施工进度快、质量均衡、节能环保等优势，有效减少施工对环境影响，提升安全质量和文明施工水平，现已成为我国桥梁工程施工技术的重要发展趋势。

　　预制装配式技术在复杂山区高速公路建设中也得到良好应用，但受设备、工艺水平及技术能力的影响，预制装配式立柱盖梁精确安装仍存在一些问题，主要表现在山区环境复杂施工难度大、构件运输及吊装困难、节点连接和灌浆混凝土质量控制难等问题。因此，开展复杂山区环境预制装配式桥梁立柱盖梁精确安装关键技术研究具有重要的理论意义和工程价值。

（二）技术概况

　　本项目以预制装配式桥梁为载体，采用理论研究、数值模拟、模型试验和工程应用相结合等手段，对复杂山区环境预制装配式桥梁立柱盖梁精确安装关键技术研究，包括预制装配式桥梁盖梁抗弯性能机理、安装阶段力学特性及控制机理，灌浆套筒连接装配式立柱盖梁节点力学性能机理、预制立柱抗推性能机理、预制装配式桥梁立柱盖梁智慧梁场标准化预制施工关键技术、复杂山区环境预制装配式桥梁立柱盖梁精确安装关键技术等方面内容。

　　团队对预制装配式桥梁立柱盖梁智慧梁厂标准化预制施工技术和复杂山区环境预制装配式桥梁立柱盖梁精确安装关键技术进行了深入的研究，总结出一套较完善的施工工艺原理和工艺流程，解决了在预制装配式桥梁构件预制和复杂山区环境下安装施工中一些亟待解决的工程问题。

（三）适用范围

　　适用于预制装配式公路桥梁构件预制与安装施工，尤其适用于复杂山区高速公路预制装配式立柱盖梁预制与安装施工。

（四）获奖情况

　　成果荣获“2021年度中国交通运输协会科学技术奖”二等奖。

项目创新点

　　（1）揭示了预制装配式桥梁盖梁抗弯性能机理、安装阶段力学特性及控制机制，灌浆套筒连接装配式立柱盖梁节点力学性能机理、预制立柱抗推性能机理等。

　　（2）开发了装配式立柱智慧工厂化快速预制与安装技术。研发了钢筋骨架胎架、模块化加工模具、立柱模板翻转平台、可调节操作平台、立柱分节拉杆与限位装置等，提高了立柱预制施工质量，加快了安装施工进度。

　　（3）开发了装配式盖梁智慧工厂化分节预制与竖向反拉安装技术。研发了可调式钢筋笼绑扎平台、多棱角段定型化模板、模板底座定位结构、基于万向节的千斤顶临时支座等，解决了复杂山区环境桥梁盖梁快速施工的技术难题。

　　（4）研发了装配式钢套箱立柱与钢盖梁快速安装技术。集成了分段焊接、钢板限位连接、千斤顶微调、定位码板固定等关键技术，提高了施工效率和工程质量。

应用案例

　　成果已成功应用于临金高速公路临安至建德段工程第TJO1标段项目、宁波舟山港主通道项目第DSSG01标段、绍兴市越东路及南延段智慧快速路工程Ⅱ标段、二环北路及东西延伸段智慧快速路工程、上海S7公路(520-月罗公路）工程1-2标段和上海市沪宜公路(S6叶城路）改建工程2标段等多个项目。其中，二环北路及东西延伸段智慧快速路工程一分部范围为K1+096~K4+310，西起轻纺城高架,东至绿云路互通，全长3.24km。线路北临京杭古运河，右临萧甬铁路，下穿在建杭绍台高速，横跨大越路立交，另包含两对平行匝道。该工程中的高速公路标段施工采用预制装配式立柱盖梁关键技术，现场分节立柱安装施工见图1，预制盖梁安装施工见图2，该项技术成果解决了复杂山区环境桥梁立柱、盖梁快速预制和施工的技术难题，具有智慧工厂标准化生产、预制质量好、安装精度高、施工效率快、安全稳定等特点，产生了良好的社会、经济和生态效益。

分节立柱安装    

预制盖梁安装施工

社会效益与经济效益

　　针对复杂山区环境高速公路工程和桥梁建设工程中存在的施工难度大、工期长等问题，本项目从预制构件制造、预制立柱安装、预制盖梁安装等角度出发，对复杂山区高速公路预制装配式立柱盖梁关键技术进行研究和应用，形成5项发明专利、25项实用新型专利和9项省部级工法等成果。该项技术保证施工安全，提高了施工效率并具有绿色环保、资源节约的优势，具有较高的技术效益和社会效益。与传统施工方法相比，采用本技术可综合节约工时10%至15%，节约造价15%，具有较好的经济效益。