《交通运输科学技术新成果推广目录》（２０２０）—第二部分桥梁《山区峡谷高墩大跨连续刚构桥施工关键技术研究》​

本期项目简介

完成单位: 中交一公局第一工程有限公司、中交一公局集团有限公司

主要完成人: 王少辉、 薛飞、 于现峰、 薛君、 李红、 陆海军、 仇海涛、 马宏宇、 张东山、胡康

项目简介

　　(一)项目背景

　　依托工程为中交一公局第一工程有限公司贵州剑榕高速白虎山1号大桥、白坪1号大桥。白虎山1号大桥共12跨,下部结构主要为薄壁空心墩及实心墩,共16根,最大墩高90郾44m;白坪1号大桥主桥上部结构为(80+2伊150+80)m预应力混凝土变截面连续刚构,下部结构为双肢空心薄壁墩,最大墩高135郾9m。

　　(二)技术概况

　　(1)自滑升物料提升系统首先对提升系统进行设计研究,掌握各项技术参数;然后基于MIDAS/Civil软件对提升系统进行结构验算,通过验算对该系统进行优化改进,确保该系统安全性;最后对自滑升物料提升系统工艺及效果进行总结,提出施工关键要点;总结形成相对完善的施工技术工艺。

　　(2)采用理论分析、有限元仿真等技术,从合龙顺序、合龙配重及合龙锁定、合龙顶推力、合龙温度等关键因素对连续刚构桥性能产生的影响展开分析,研究高墩大跨连续刚构桥施工的受力机理及不同因素影响的受力变化规律,基于多目标优化理论对相关工艺措施和调控参数进行优化,形成高墩大跨连续刚构桥边中跨同时合龙的施工技术工艺。

　　(三)适用范围

　　高墩自滑升模板物料提升系统适用于山区桥梁的施工,可保证施工连续性,节约施工成本;连续刚构桥边中跨同时合龙技术可减少桥梁体系转换次数,使桥梁结构受力更趋均匀,适用于高墩大跨度连续钢构桥及类似桥梁的施工。

　　(四)获奖情况

　　(1)2020年9月3日,由中国交通运输协会的评价委员会对《山区峡谷高墩大跨连续刚构桥施工关键技术研究》课题研究成果进行了鉴定评价,研究成果总体上达到国际先进水平。

　　(2)《山区峡谷高墩大跨连续刚构桥施工关键技术研究》获得中国交通运输协会2020年度科技进步二等奖。

项目创新点

　　(1)研发了一种适用于桥梁高墩滑模施工物料垂直运输的门式提升系统,显著提高了施工效率。

　　(2)研发了一种用于滑模施工的活动卸料溜槽装置,保证混凝土浇筑质量。

　　(3)提出了高墩大跨连续刚构桥边中跨同时合龙的控制方法并成功实施。

同类项目比较

　　(1)利用门字型物料提升系统进行物料的垂直运输,通过Midas/Civil软件对该套系统进行设计及验算分析,确保安全;在施工过程中设计活动式卸料溜槽装置,保证混凝土浇筑质量等技术特征,在国内外未见文献报道。

　　(2)通过建立高墩大跨度连续刚构桥仿真模型以及基于多目标优化理论,从合龙顺序、合龙配重、合龙段锁定、合龙顶推力、合龙温度等方面对连续刚构桥性能影响进行了系统的研究,提出高墩大跨度连续刚构桥边中跨同时合龙的多目标优化模型及合龙控制方法,在国内外未见文献报道。

应用案例

　　(1)贵州剑榕高速公路白虎山1号大桥全长480m,其跨径为12伊40m,其中6号、10号桥墩为薄壁墩,其余桥墩均为空心墩,矩形薄壁墩的数量高达16根,其最高的墩为90郾44m。该桥采用自滑升物料提升系统,在保证施工质量的同时又加快了施工进度,实现了成功的应用。

　　(2)贵州剑榕高速公路控制性工程白坪1号大桥主跨7至10号墩之间为4跨(80+2伊150+80)m预应力混凝土连续刚构,施工过程中采用边中跨同时合龙施工技术,加快了施工进度,缩短施工工期15天,保证施工质量的同时节约了施工成本。

社会效益与经济效益

　　(一)社会效益

　　山区高墩大跨度连续刚构桥施工关键技术研究成果可提高桥梁高墩的施工效率,加快桥梁施工进度,桥梁上部结构在施工时,避免了分次配重、分次浇筑、分次张拉等施工工序,有效地缩短施工工期,减少机械设备和人力资源的投入时间,降低施工成本;对桥梁建设、设计、施工的发展有着重要的促进作用,社会效益显著。

　　(二)经济效益

　　(1)自滑升物料提升系统可保证桥梁墩身施工的连续性,提高施工效率20%;可减少塔吊的租赁费用和转场费用,可减少塔吊费用80000元/月。

　　(2)连续刚构桥边中跨同时合龙较传统边中跨分次合龙可使桥梁合龙一次成型,可缩短工期15天,施工效率提高60%;单座连续刚构桥采用边中跨同时合龙技术可节约人工费用11万元。