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项目年度编号
2200030778
中图分类号
U448.23
成果公布年份
2021
成果简介
一、研究内容：该课题依托于工程岱山县鱼山大桥工程项目主桥为混合梁连续刚构桥，主跨跨径260m，桥跨布置为(70+140+180+260+180+140+70)=1040m，联长位居世界之最，主跨跨中89m为钢箱梁，其余部分为预应力混凝土箱梁。主桥箱梁为变截面连续箱梁，梁高及底板厚度按1.6次抛物线变化，跨中60m范围内梁高4m，两端梁高12.5m。采用单箱室直腹板截面结构，节段梁最高节段梁12.14m，最长节段4.5m，最重节段271.3t。钢箱梁处于中间主(桥跨布置260m处)，采取整孔预制吊装施工方法，钢箱梁段长85m(除去钢混结合段的长度)，为了便于工厂制作，共分为七个梁段分段制造，拼成整体吊装。
该项目工程混凝土节段梁采用悬臂拼装，一联6个T构和最大跨度260m悬臂拼装，节段预制拼装线形和合龙精度控制难度大。最大预制节段高度为12.14m海上运输安全风险大。钢箱梁长达89m，整孔制作精度，焊接、防腐质量要求高。整体吊装长度达85m，吊重811.9t，其海上运输及吊装的安全难度较大，与钢混结合段的施工精度控制难度大。针对以上难题，该项目根据依托项工程建设的目标要求，结合中国类似工程实践经验，针对大型混合梁连续刚构桥混凝土箱梁部分采用节段预制悬臂拼装和钢箱梁采用大节段整体预制吊装施工工艺和质量控制中的几个关键技术问题开展研究。
二、创新点：
(1)针对超大跨度、超高节段预制拼装的线形误差累积导致合龙误差过大的难题，主要从前期分析、梁段预制和梁段拼装三个阶段分别进行控制，以几何控制为主、以内力控制为辅的原则，建立了精细化的短线法施工全过程数字化几何控制体系。
(2)根据超高变截面节段的特点，研发了节段梁钢筋骨架活动限位卡具、变截面高大节段梁钢筋安装定位胎具系统、体外索转向器定位胎具、节段梁腹板箍筋限位及预应力管道定位组合胎具、自行式双层叠合屋盖养生房、混凝土料斗下料装置、节段梁出梁多用途吊具、一种预制梁板出梁吊点预留孔成型装置等一系列超高变截面节段预制精度控制技术。
(3)针对大跨度钢-混混合连续钢构桥采用节段预制拼装的特点，对混凝土节段箱梁采用悬臂拼装和钢箱梁采用整体吊装的施工线形影响因素进行了研究，提出了基准块与现浇大体积墩顶块湿接缝连接等精确定位，钢混结合段与已完成悬臂拼装节段之间采用了湿接缝的连接方式，钢箱梁合龙口采用后焊嵌补段方式等一套大跨度钢-混混合连续钢构桥预制拼装精度控制技术。
三、应用情况及经济效益分析：该项目研究成果创新点较多，实用性强，攻克了大型混合连续刚构桥节段安装的施工难题，提高了施工质量和施工效率，节约了施工工期和资源投入，项目成果成功应用于宁波舟山港主通道项目工程鱼山大桥施工中，产生了显著的经济效益和社会效益。
该项目针对超大跨度、超高节段预制拼装的线形误差累积导致合龙误差过大的难题，主要从前期分析、梁段预制和梁段拼装三个阶段分别进行控制，以几何控制为主、以内力控制为辅的原则，建立了精细化的短线法施工全过程数字化几何控制体系。根据超高变截面节段的特点，对短线匹配法预制线形误差因素进行了详细分析，并针对各误差因素，预制梁段过程中采用台座预压、全过程沉降监测、BIM等质量保证措施将节段预制成品精度控制在±1mm范围，重量偏差控制在±1%范围。通过改进加工设备和检测设备等手段将该项目节段梁的钢筋保护层合格率在0～+5的高标准下控制在95%以上水平。针对大跨度钢-混混合连续钢构桥采用节段预制拼装的特点，对混凝土节段箱梁采用悬臂拼装和钢箱梁采用整体吊装的施工线形影响因素进行了研究，提出了基准块与现浇大体积墩顶块湿接缝连接等精确定位，钢混结合段与已完成悬臂拼装节段之间采用了湿接缝的连接方式，钢箱梁合龙口采用后焊嵌补段方式等一套大跨度钢-混混合连续钢构桥预制拼装精度控制技术。取得了良好的社会效益和经济效益。
完成单位
浙江交通集团股份有限公司 浙大城市学院
完成人
周锋 叶以挺 李春生 王海峰 王再荣 许国泰 李博学 李胜辉 姚德贵 倪兵 王玉飞 阳海燕 邹文才 杨峰 魏新江 周联英
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