桥梁科普展

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桥梁技术创新
来源:未知 时间:2015-09-08 09:06 点击:

重庆桥梁建设之所以取得了丰硕成果,与广大建桥人的不断科技创新有密切关系。除创造了9项主跨世界之最外,还完成了近300项桥梁科研项目,其中有31项获得国家级奖,有88项获得省部级奖。


重庆桥协会员单位参与编制的部分规范和标准:

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复合材料桥梁防撞系统

1、防撞产品

1.1复合材料防撞装置

产品简介:

我公司开发的桥墩防撞装置由外围壳体与内部吸能元件2部分组成,其中壳体为防撞装置中用作容集功能的构件,含有容槽和盖板两部分,均采用防水复合材料制作,容槽内容集吸能圈体,填充弹性胶粒、发泡性浮动柱体,盖板在容槽填装容集物后塑焊其上,起密封作用;该装置同时解决了浮动且碰撞后不下沉的随时保护问题及高缓冲吸能问题。

产品特点:

1、柔性防撞、缓冲吸能效率高--复合材料防撞设施可使船撞力大幅度削减,从而有效地保护桥墩,削减撞击力40%以上;

2、可自浮--该防撞装置可随水位高低上、下浮动;

3、实现模块式设计与安装,大大提高生产以及施工效率,较传统钢套箱施工效率提高30%以上,而且一旦发生撞击损坏,能快速修复;

4、防撞装置外观颜色可调,可根据需要定制不同的外观色调,如黑黄警示色、橙红色、黄色等;

5、提出的防撞套箱免维护使用寿命至少25年以上,而传统钢套箱涂装周期约为3-5年,橡胶材料使用寿命约为6-8年,其耐久性明显由于传统钢套箱与橡胶材料;

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2、桥梁防撞模拟实验室

2.1试验设备

拥有国际领先、国内唯一由2个地震台组成的地震模拟试验台阵系统;国内功能最全的多通道结构试验机系统;国际领先水平的大型工程拉弯疲劳试验机系统;桥梁结构防撞冲击试验系统。


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2.2船撞冲击试验对实际桥梁防撞的作用

船撞冲击试验能验证防撞产品的缓冲消能效果,能得出消能比例,对于实际桥梁防撞消能提供依据。

2.3桥梁结构防撞冲击试验台系

 

1、主要技术参数

冲击试验台平面尺寸:10m*10m;

冲击试验支架高度:12m;

冲击试验支架宽度:3m;

最大提升重物质量:4t;

最大冲击速度:10m/s;

冲击速度精度:±0.05m/s                                                         

 

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2.4桥梁结构防撞冲击模拟试验

试验工况:

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落锤加速度试验结果

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撞击速度3.2m/s时落锤加速度比较             撞击速度4.9m/s时落锤加速度比较

通过防撞装置模型冲击试验,得出如下结论:

1)在相同的撞击速度下,有套箱保护试验梁时,试验梁底部加速度明显小于无套箱保护的情况,而且降低效果非常明显,说明了套箱的抗冲击消能作用是极好的。从加速度时程曲线图可以看出无套箱保护时,撞击的时间很短而且只有一次碰撞就基本结束,而有套箱保护时试验梁受到了4次不同的撞击,而且加速度呈逐次降低的趋势,进一步证明了套箱的缓冲消能作用。

2)在不同的撞击速度,相同的碰撞目标条件下,速度越快动位移的响应也就越大,与理论相符。在套箱的保护作用下,撞击速度对于试验梁的动位移响应的影响比较微小,体现了套箱的消能作用。对于相同的撞击速度,不同的碰撞目标条件下,防撞套箱的保护使得试验梁动位移峰值有很明显的降低,进一步体现了套箱的缓冲消能作用。有套箱保护的情况下,落锤的撞击时间相较于无套箱保护时,有了明显的增加,这同样是因为套箱的变形消能引起的。

3、桥梁船撞风险评估系统

3.1桥梁船撞风险评估系统

业务范围:1、可对老桥进行船撞风险评估,确定老桥各墩的风险水平;

2、可对新桥进行船撞风险评估与设防标准专题论证,提供设防船撞力,为新桥设计服务。

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桥梁船撞风险评估理论框架

 

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风险评估软件系统            桥梁船撞风险-抗力曲线


   

3.2数值模拟分析

业务范围:1、可对桥梁、船舶、防撞设施等进行精细化建模,采用LS-DYNA进行显示动力接触分析,研究撞击力及结构冲击动力响应;

2、可对桥梁、车辆、防撞设施等进行精细化建模,研究汽车冲击荷载作用下结构以及防撞设施的动力响应。

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船桥碰撞数值模拟及细部模型

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汽车碰撞数值模拟




FRP桥墩柔性防撞浮箱新技术


FRP桥墩柔性防撞浮箱新技术,是以交通部《桥墩FRP柔性防撞浮箱结构理论与应用研究》项目(编号:2014319814211)为科研支撑推出的桥墩柔性防撞结构新技术。

技术创新点:理论上首次提出桥墩柔性防撞结构成立的充要条件并证明FRP浮箱比钢浮箱更能满足该条件;设计上创新推出由若干浮力单元箱和水阻单元箱采用空间燕尾槽连接形式和积木组装方式构成的FRP组合箱体结构(图1),且各单元箱为六面体箱壳构件内装相互密贴的八边形柱壳构件构成的FRP柔性箱体结构形式(图2)。

技术研究结论:计算和试验并行研究证明,FRP防撞浮箱经消能降低的桥墩船撞力、减少的船舶撞损和浮箱自身破坏比钢浮箱提高1倍以上,达到了“既不伤墩、又少伤船、还少结构自伤”的桥墩柔性防撞最优效果;

技术应用检验:设计建成的重庆黄花园嘉陵江大桥桥墩FRP防撞浮箱工程,造价比同设计标准的钢浮箱节省30%左右,现场安装简单快速(图3),使用期无后期日常养护,浮箱能依托其内衬柱壳构件与桥墩间的弱接触和自定位随水位变化上下自由浮动(图4)。

技术成果价值:技术理论成果和工程应用效果具有创新性、先进性和示范性,已获得国家发明专利(专利号:ZL2010 1 0507177.2),已具备工业化施工技术条件,已编制工程应用技术标准,在桥墩防撞工程的巨大市场需求中具有技术经济竞争优势并可形成规模效益。

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  FRP桥墩柔性防撞浮箱的空间结构形式


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FRP桥墩柔性防撞浮箱的平截面结构形式


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3FRP桥墩柔性防撞浮箱的现场快速安装


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  图FRP桥墩柔性防撞浮箱的工程应用效果



预应力锚索技术


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    岩土锚固技术是一项高效、经济、实用的岩土体稳定技术,被国内外岩土工程界公认为是直接加固岩土体的最具发展前途的方法。新型预应力锚索就边坡加固的岩土锚固技术来说,与传统的挡墙、抗滑桩支护措施相比具有如下明显优点:①大大减轻结构物的自重、节约工程材料,经济效益和社会效益显著;②能充分地发挥岩土体的自承潜力,调节和提高岩土体的自身强度和自稳能力;③对加固地层有加筋作用,可以增强地层的强度,改善地层的力学性能;④预应力锚索安装后即可向被加固岩土体主动施加压应力,能有效限制其发生有害变形和位移;⑤结构与地层连锁形成一种共同工作的复合体,使其能有效地承受拉力和剪力。
    一、产品介绍

    (一)自适应锚索

    自适应锚索以压力型锚索为基础,采用自适应锚固结构体系,可根据荷载大小或岩土体变形量,自行调整锚索的拉力或变形量,达到加固大变形围岩或边坡的目的。主要用于以下特殊工程:

     1.滑坡、超高边坡与大变形边坡治理;

     2.锚索抗滑桩、锚索与抗滑桩联合支护;

     3.用于特殊隧道与地下工程,包括软岩与大变形、高地应力与岩爆、大跨径大断面、深部地下工程、围岩变形控制等。

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    技术指标

    用于滑坡、超高边坡与大变形边坡治理时,超载率≤50%,自适应变形量可达15cm以上;

    用于锚索抗滑桩、锚索与抗滑桩联合支护时,超载率≤50%,自适应变形量可达10cm以上;

    用于软岩与大变形、高地应力与岩爆、大跨径大断面、深部地下工程等特殊隧道与地下工程时,超载率≤50%,自适应变形量可达30cm以上。

    技术特点

    用于滑坡、超高边坡和大变形边坡:自适应锚索可保持拉力恒定,自行调整变形以适应岩土体的大变形.

    用于锚索抗滑桩:自适应锚索可保持拉力恒定,自行调整变形以适应岩土体的大变形。

    用于特殊隧道与地下工程(包括大跨径大断面、软岩与大变形、岩爆与高地应力、围岩变形控制等):预应力锚索对控制围岩变形具有不可替代的独特优势。当软岩或大跨度围岩变形量较大时,自适应锚索可自行调整变形以适应围岩的大变形,并保持支护力恒定。

    (二)抗震锚索

    避免锚固体系发生毁灭性破坏;同时,可与岩土体协调变形,保证岩土体大变形时不发生毁灭性破坏。主要用于以下特殊工程:

      1.高烈度地震区岩土加固用锚索;

      2.爆破、振动环境下岩土加固用锚索。

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   技术指标

      抗震锚索可用于抗震设防烈度Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度及以上高烈度地震区;

      地震或冲击荷载作用下,锚索应力超载率≤50%

      地震或冲击荷载作用下,锚索最大变形量可达30cm以上。

   技术特点

      发生地震时,将瞬时产生巨大冲击能量,导致锚索受力急剧增大;同时,边坡在地震中发生剧烈震动大变形,并在震后形成较大永久性变形。现有锚索锚固结构的抗震性能不能满足这种抗震要求,地震或爆破将会使砂浆开裂或锚索拉断而破坏失效。

       根据地震对预应力锚索作用特点,一是地震瞬间冲击力很大,二是地震中和震后边坡永久性变形大,三是存在动荷载作用。为此,抗震锚索以压力型锚索为基础,可根据边坡抗震设防要求,采用特殊的抗震防震装置,可自行调整锚索的拉力与变形量,在地震或爆破荷载作用下,避免锚固体系失效,达到抗震防震的目的。

   (三)安全型压力分散型锚索

压力分散型锚索的安全保护装置,保证压力分散型锚索各锚固单元受力均匀,保持各锚固单元索体的拉力恒定,从而保障锚固体系的安全。

    技术特点

        1.锚固段浆体受力合理。注浆体为脆性材料,抗压强度高,抗拉强度低。浆体受压剪作用,不受拉应力;同时,由于受压,不仅充分利用了浆体的强度特点,而且浆体受压时因孔壁的侧限的提高了抗压强度。

        2.锚固段浆体受力均匀。锚固力分散于不同深度的浆体,减小了浆体应力集中,受力趋于均匀。

        3.单孔承载力大。

        4.防腐蚀。多层防护,且浆体不易开裂。

    产品特点 

    由于压力分散型锚索各锚固单元钢绞线的长度不同,施工张拉时,一般采用分次补偿张拉或者采用小千斤顶分组张拉,从而使各根钢绞线受力一致。

但是,在长期使用中,当岩土体发生变形时,虽然所有钢绞线的变形是相等的,但由于各锚固单元钢绞线的长度不等,将引起各根钢绞线的拉力差异,从而导致最短的钢绞线应力集中。

    二、产品获奖及专利

    (一)产品专利

        1、新型预应力锚索已取得以下3项专利:

    (1)专利名称:抗震锚索,专利号:200910190942.X

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    (2)专利名称:用于控制锚固力的可滑动锚具,专利号:200920128995.4

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        2、高新技术奖项

    发证单位:重庆市科学技术委员会,证书编号:2013B96 

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    (二)获得首批(2011年)交通运输科技成果推广证书

    (1)抗震锚索

    交通运输建设科技成果推广证书(证书编号:2011027

    签发单位:中华人民共和国交通运输部科技司

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    (2)安全型压力分散型锚索

    交通运输建设科技成果推广证书(证书编号:2011025

    签发单位:中华人民共和国交通运输部科技司

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特大跨钢桁拱桥建设成套技术


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依托主跨552米世界最大跨径拱桥—重庆朝天门长江大桥的建设,形成了特大跨钢桁拱桥建设成套技术。

 

主要科技创新:

    1. 创造性的提出500米级三跨连续钢桁拱桥结构体系,形成了系统的超大跨径钢拱桥设计理论与方法,为我国大跨径钢拱桥建设发展提供了直接的理论与技术支持。

    2. 国内首次开发了壹万伍仟吨级球形抗震支座,解决了超大跨径钢拱桥特种钢桁梁加工制造关键技术

    3. 采用先拱后梁建造策略,形成超大跨径钢拱桥施工及控制成套技术,为我国刚刚兴起的大跨径钢拱桥建设发展提供了直接的技术支持。

    4. 首次发现钢拱桥各组成部分之间温差的存在,提出了新的超大规模钢桥温度设计理念与方法,为世界钢桥设计规范修订提供了理论与实践依据,为朝天门大桥构造设计优化和长期耐久性提供了保障。

    5. 建设世界最大跨径钢拱桥—主跨552米的重庆朝天门大桥,被誉为世界第一拱,形成了重庆新地标,极大地提高了重庆(桥都)在本行业内的世界地位。

    6. 研究解决了特大跨钢桁拱桥设计施工关键技术,提高了该类桥梁的跨越能力,拓展了应用空间,为钢结构桥梁技术规范修订提供了理论与实践依据,除拱桥外,同样适用于其他桥型板桁钢结构的设计与施工,对推动我国桥梁自主创新和世界桥梁建设发展起到重大作用,极大地提升了我国在世界桥梁建设中核心竞争力。

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特大跨径三跨连续桁架拱梁组合结构体系

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特大型整体桁架节点构造


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当时世界最大吨位的球型抗震支座


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主要完成单位:

重庆中港朝天门长江大桥项目建设有限公司

招商局重庆交通科研设计院有限公司

中铁大桥勘测设计院集团有限公司

中交二航局第二工程有限公司

重庆交通大学

中铁山桥集团有限公司

中铁宝桥集团有限公司


拱桥劲性骨架分环分段现浇施工技术

 万州长江大桥原名万县长江大桥,钢筋混凝土拱桥,为长江上第一座单孔跨江公路大桥,也是世界同类跨度最大的拱桥。全桥长814米,宽23米,桥拱净跨420米,桥面距江面高140米。大桥在中国土木工程学会2004年第16届年会上入选首届《全国十佳桥梁》,名列拱桥首位。

   基于万州长江大桥建设,形成了成套的特大跨径钢筋混凝土拱桥钢管混凝土劲性骨架成拱设计理论和方法,以及先中箱、后边厢、先底板后腹板再顶板,横向分层、纵向分段、多点平衡的施工方法。发展了特大跨径钢筋混凝土拱桥的建造技术。荣获国家科技进步一等奖。万州长江大桥的建成,使我国的拱桥建筑水平处于世界领先地位。 

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主要研究单位:

四川省交通厅公路勘察设计研究院

重庆交通学院

四川路桥


钢管混凝土拱桥建造技术

 依托主跨460米的当时世界最大跨径钢管混凝土拱桥--巫山长江大桥等的建设,形成了钢管混凝土拱桥建造技术。

 

◆开创了特大跨钢管混凝土拱桥研究、建设先例。

◆揭示了钢管混凝土拱受力特性及破坏机理;首次提出了修正格构式法、等效长细比法、等效梁柱法的极限承载力计算方法以及钢管混凝土节点应力集中系数确定和疲劳寿命预估方法,为设计规范制定提供了理论依据。

◆国内外首次系统研究、建立了单肢、哑铃型和格构型钢管混凝土拱桥考虑钢管初应力的承载力影响系数计算公式;提出了钢管混凝土拱肋截面温度模型及稳定性分析方法;提出了大直径钢管混凝土本构关系修正计算方法及公式。

◆首次系统地提出了钢管混凝土拱桥合理结构体系、构造、设计参数取值及防腐体系,为钢管混凝土拱桥设计规范的编制提供了可靠的依据。

◆首次形成了钢管混凝土拱桥建设成套技术,建成了主跨460米的当时世界最大跨径钢管混凝土拱桥--巫山长江大桥,为我国延续钢管混凝土拱桥世界领先水平提供理论与技术支撑。

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特大跨径连续刚构桥建造技术


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依托主跨330m的连续钢混混合刚构桥—重庆长江大桥复线的建设,形成了特大跨径连续刚构桥建造技术。

 

◆创造性地提出钢与混凝土混合连续刚构桥型,采用330m大跨,一举解决了通航净空问题,也使该桥跨径达到世界梁式桥之最。

◆在330m主跨中间创造性的采用108m钢箱梁,有效解决了预应力大跨连续刚构因恒载应力过高而难以提高跨越能力的难题。

◆在梁桥上首次采用钢-砼接头;该接头位于正、负弯矩交替作用区,通过巧妙地设计使在较短的距离内实现了钢箱梁到混凝土梁力的平顺传递;

◆在主跨首次采用可调可换的体外索体系作为结构措施,可解决以往一些桥在使用一段时间后下挠过大、裂缝较多的问题;

◆本桥钢箱梁长103m、宽19m、重1400t,在国内首次采用钢箱梁整体自浮方式运输。钢箱梁其旋转、定位、起吊出水、高空整体合拢等施工技术均为国内首次。采取旋转抬头、平行上升、再恢复水平的钢箱梁吊装出水方案,消除了平行出水增加的数值较大的吸附力,保证了主体结构的安全。

◆首次采用桥梁三维控制方法,完成了多跨、钢混凝土组合、多合拢龙口(8个)、体系转最复杂的世界最大跨径连续梁连续刚构混合梁桥的施工过程控制,实现了103米钢箱梁的直接(免调整)合拢。

◆通过国内最大规模的节段足尺模型(高9米,宽19米,长13米)试验验证桥梁大吨位预应力混凝土锚下受力行为、箱梁框架效应以及施工工法;对桥梁建成起到了关键作用。

◆首次在重要结构物水泥质量上提出了对水泥早期强度的上限要求,对水泥3d7d水化热也提出了明确的控制指标。对本桥控制混凝土水化热、降低混凝土温升、减小混凝土变形等起到了直接、有效的作用。

◆首次引进盐雾试验方法作为评价钢桥面铺装的防腐体系,确保钢桥面防腐体系在规定使用年限内能有效的保护钢桥面结构,针对本桥水泥混凝土桥面铺装提出了防水系统(反应性树脂+橡胶沥青砂胶)理念,这个理念改变了仅把桥面铺装作为“磨耗层”的传统观点,对保护桥梁结构,保证桥梁结构使用寿命极为重要。

◆研究形成的特大跨径连续刚构桥梁建设技术,实现了混凝土梁式桥跨越能力的重大技术突破,为梁式桥向更大跨径发展开辟了新途径,对世界桥梁技术进步具有重大作用,使中国在世界连续刚构桥梁建设中的竞争力得到极大提高。

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钢混接头构造


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实现了长时间多龙口(9)混凝土主梁悬臂施工自然合龙


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103米钢箱整体吊装


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形成特大跨连续刚构桥建设成套技术


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重庆市科技进步奖

中国土木工程詹天佑奖

美国CELSOC协会卓越工程奖


主要完成单位:

重庆城建控股(集团)有限责任公司

林同棪国际工程咨询(中国)有限公司

重庆交通大学

重庆桥梁工程有限责任公司

招商局重庆交通科研设计院有限公司

武昌船舶重工有限责任公司



节段预制拼装桥梁的技术


1 节段预制拼装桥梁的技术特点及优势

经济建设的快速发展伴随着日益突出的城市交通问题,城市交通的重要组成部分——桥梁的建设需求量也在不断增加,为了缓解桥梁施工建设期间容易造成交通拥堵的情况,发展一种技术新、速度快、施工方便和经济的施工方法显得尤为重要。桥梁节段预制拼装技术的特点正好能够适应我国城市发展的需要,该技术的应用能够加快实现我国桥梁建设产业化发展的目标。节段预制拼装施工就是将桥梁上部结构划分为若干标准节段,在工厂内逐块预制完成后,现场逐跨进行拼装,并施加预应力使之成为整体结构的施工方法。节段预制拼装的原理就是借助预应力束施加于混凝土上的压力,使节段间的接触面紧密粘贴,形成整体共同承担荷载。节段预制拼装技术摒弃了以往现浇箱梁的支架搭设方法,是一种方便、环保、经济的施工方法。节段预制拼装桥梁具有适用性强、结构耐久性好、经济效益好、美观、对环境影响小等多项优势。

1.1适用性强

节段预制拼装桥梁的适用性比较广,其主要可分为逐跨拼装和悬臂拼装两大类。逐跨拼装的桥梁经济跨径一般在25~50m。悬臂拼装的桥梁经济跨径一般在50~300m。这种结构可以方便的满足的桥梁纵横坡度的变化,适宜应用在跨越繁忙的交通干线、河流和峡谷。尤其适合施工困难的城区和环境影响要求高的区域。对于连续20~30跨以上的桥梁,采用节段预制拼装较为合适。同时对于边跨变高桥梁均有较强的适应性。

1.2结构耐久性好

由于体外预应力技术在节段预制拼装桥梁上的利用,方便了梁体混凝土的浇筑与振捣,加快了桥梁施工速度,保证了施工质量;同时,体外预应力的钢束易于检查、补张拉或更换,这对于提高桥梁结构的耐久性是有利的。只要在设计和施工过程能做到正确地涂装环氧树脂、对接缝施加足够的预压应力、用高质量的水泥浆进行完全充分地灌浆,预制节段采用高质量的混凝土,节段预制拼装桥梁结构的耐久性就能够得到很好的保证。

1.3经济效益好

在具有一定规模的情况下,综合考虑施工成本、时间成本、环境成本及社会影响等各方面因素后,节段预制拼装的价格优势就凸显出来了。如当多跨桥梁的截面形式相同时,模板的倒用次数增多而可以取得明显的经济效益。根据国际工程界的经验,可以预计在未来几十年间,节段预制拼装技术梁桥将在我国得到较多的应用和发展,并将发展为一种高效率、高品质、低资源消耗和低环境影响,具有显著的经济效益和社会效益的规模化技术。

1.4美观

相比早期的装配式预应力混凝土T梁和预制小箱梁,节段预制拼装的整体箱梁桥在美观性方面也有很大的优势。预制T梁和小箱梁横向由多片梁组成,不管从桥梁的侧面还是底面来看,都存在美观性不足的先天性缺陷,同时还由于在后期运营中容易产生的各种病害裂缝更突出了整体箱梁结构在美观性方面的优势。节段预制拼装的整体箱梁通常做成大翼缘板截面形式,能较好的适应梁高及桥下空间的需求,整体外观比较协调。同时,由于节段预制在工厂制作养护,混凝土外观质量也较工地现场搭架施工的混凝土有明显提高,能够很好的保证城市对桥梁景观性的需求。

1.5环境影响小

节段预制拼装桥梁的节段一般均在专门的工厂制作养护然后运用专门的运输工具运送到施工现场进行拼装,不但减少了桥下城市日常交通中断还降低了施工对周边居民的环境影响。同时,混凝土结构桥梁在运营阶段也没有钢结构桥梁在行车时噪声较大的缺点。因此,节段预制拼装的混凝土桥梁不管是在施工阶段还是在运营阶段,对环境的影响都比较小,符合环保的理念。

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2 节段预制拼装桥梁的发展前景

节段预制拼装施工技术被认为是现代混凝土桥梁工业化的发展方向之一,也是城市桥梁快速施工的典型技术之一。近三十年来,欧美、日本等国对节段预制拼装技术的研究十分重视,新建的混凝土梁桥和组合梁桥大部分以这些技术为核心。通过多年来的工程实践,桥梁工程师们普遍认为它在30m120m中小跨度的混凝土桥梁中具有较好的适用性。与传统的现浇预应力梁相比,在技术合理性、耐久性、美观性及造价方面均具有较为突出的优势。同时这种施工工艺降低了桥梁施工对城市日常交通的影响,提升了城市桥梁工程的技术水平,并且桥梁在施工噪声小、粉尘少,这样就减少了对施工周边居民的影响,加强了对周边环境的保护,是一种现代的绿色施工方法,是实现桥梁建设产业化发展的典型技术之一。

目前,我院已申报《节段预制拼装桥梁在市政工程应用关键技术研究与示范》研究课题,对预制拼装桥梁工艺、施工技术标准、设计标准等方面进行研究,将预制拼装技术在桥梁上、下部结构等方面的应用进行研究和推广。



大跨度宽桥面结合梁斜拉桥设计与施工关键技术研究及应用

重庆绕城高速公路观音岩长江大桥为186m+436m+186m的钢混组合梁斜拉桥,桥面宽度36.4m。研究取得如下创新性成果:建立了考虑剪力滞后效应和滑移效应相互耦合的结合梁斜拉桥的空间受力模型;在国内首先提出结合梁斜拉桥双层桥面板的设计方法和相应的计算理论;采用模型试验的方法揭示了结合梁在长期复杂荷载和混凝土收缩徐变作用下,裂缝形成和发展的机理;提出了基于板壳稳定理论的高厚比达190的腹板多向应力状态下稳定性设计方法;进行了超大吨位(近1000吨)锚拉板双倾角动静载和疲劳试验,摸清了锚拉板受力特性。

本项目获2011年重庆市科技进步二等奖。

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大宁河特大跨度钢桁式拱桥设计与施工关键技术研究及应用

大宁河大桥是主跨400m的多肋钢桁架上承式拱桥,研究取得了如下创新性成果:建立了拱座—基岩角砾岩应力渗流耦合力学模型,提出了拱座基础的长期力学性能评估方法;研究并提出了多跨连续钢混组合连续梁桥面结构体系;提出了分节段计算扣锚索力和负预抬高值的新方法;提出了同时考虑索塔、主拱的稳定性和扣索、锚索的安全稳定系数的新概念。拱肋合龙前的高程偏差和横向偏位分别为10mm5mm,实现了高精度的合龙。

   本项目荣获2011年重庆市科技进步二等奖。

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轨道关键技术国产化轻轨车辆转向架

跨座式单轨交通车辆转向架是支撑平衡车体、行走及导向的设备,分为动力转向架和非动力转向架,采用跨座式二轴转向架,构架采用钢板焊接跨座式结构,每个动力转向架独立布置2台牵引电机,牵引电动机通过2级减速直角传动装置传递转矩。转向架上设有两个走行轮轴,每个轮轴上都装有两个填充氮气的钢芯橡胶轮胎,走行轮通过车轴固定在转向架上。由于走行轮轮距仅400mm,为保证车辆的行驶稳定性,转向架上设置了两个稳定轮从侧面抱住轨道梁,车辆倾斜时可产生一个附加力矩保证车辆的稳定性。车辆的走行轮由橡胶轮胎取代铁道车辆的钢制车轮,车辆的导向靠专门的导向轮实现,四个导向轮从侧面抱住轨道梁,能实现自动对中导向作用。稳定轮、导向轮也为橡胶充气轮胎,为了防止车轮失气, 走行轮、导向轮、稳定轮都分别备有辅助车轮。

目前车辆转向架已实现国产化。

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轨道关键技术国产化-PC轨道梁制造控制系统

我市从日本首次引进的城市轻轨跨座式交通系统,因其抛弃了列车在钢轨上行驶的传统模式,改用橡胶轮在PC轨道梁上直接行驶,同时在其两个侧面也用橡胶轮进行怀抱走行,以保持列车在这种单轨梁上行驶的稳定性。该PC轨道梁既是承重结构又是轨道,要满足车辆行驶三面为轨道的要求,因而具有爬坡能力强、行驶噪音小等优点。

在跨座式单轨系统中,车辆转向架、PC轨道梁和道岔并称为跨座式轨道交通的三大关键技术。而工法指导书又是PC轨道梁的技术核心。PC轨道梁制造控制系统的开发主要是编制PC梁工法制作及管理软件。PC轨道梁制造控制系统开发成功并投入应用,能极大的提高工法指导书的编制效率、缩短时间,增加现场施工及管理的灵活性,增强设计对现有设备的适应能力。将减少设计环节,节省大量的设计费用。同时,使重庆轻轨拥有PC轨道梁设计、制造的自主知识产权。

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轨道关键技术国产化-轨道道岔梁

跨座式单轨交通道岔设备是一种特殊结构的道岔,道岔设备结构复杂,制造精度和安装精度要求高,是单轨交通设备中的关键性设备之一,其对可靠性和安全性要求十分严格。日本称为分歧器。道岔是采用电力驱动,使道岔梁整体转辙,与轨道梁或道岔梁对位而形成岔道,以完成车辆行驶线路的转线需要。

关节型道岔使用在单轨交通的车辆基地中,也可使用在正线上。关节型道岔型式有:单开、三开、五开型、单渡线四种形式。

 2002828日和910日,由重庆市建委分两次主持召开国产关节型单开道岔和五开道岔上道试验和动负荷试验评审会,获得通过。由我国自行研制的单开关节型道岔和五开道岔获得的成功,解决了单轨交通关键设备,同时也打破了日本对此项设备的垄断。

目前单开型、单渡线型、三开型、五开型都已完成国产化制造

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