
公司积极响应中交集团“科技月”活动倡议,以“科技月”活动为契机,以“向新而行,智建未来”为主题,在微信公众号开设专栏,展示中交养护具有代表性的科技创新成果,进一步着力提升科技创新管理水平,推动公司科技创新发展,促进项目高质量建设。下面来看看第六期吧!
通过理论分析、数值模拟和工程验证等手段,对悬吊式桥面系拱桥安全性能提升改造技术进行深入研究,提出悬吊式桥面系改造效果评价标准,开展了悬吊式桥面系车桥耦合振动、车致破损机理、吊杆疲劳性能、新增钢桁纵梁的连续梁体系加固改造、钢混组合框架结构加固改造、拱桥吊杆更换技术与装置的研究,以及系列化新型工具吊杆研发,实现多座桥梁的加固改造和吊杆更换,施工过程安全、创新与高效。
通用性强:施工过程中对既有交通影响较小,尤其可大范围推广应用于城市和公路中下承式拱桥的吊杆更换、悬吊式桥面系加固改造等工程,具有良好通用性。
安全性好:采用稳定的结构体系、施工设备、工艺及科学安全控制方法,可保证加固改造施工过程体系转换平稳,控制精度高,桥梁结构、施工、环境及交通均安全可控,悬吊式桥面系拱桥的整体性、耐久性和承载力明显提高。
经济性优:避免了后续养护期内的多次吊杆更换及桥面系频繁维修,显著降低由此带来的高昂安全措施费、施工费和道路交通中断导致的车辆绕行费,节约材料运输机械的台班费,明显降低施工对既有交通的影响,有效保障桥下铁路线运输和水运运输的顺畅和安全,具有很好的综合经济效益。
节能环保:避免了因道路交通中断导致的车辆绕行及道路拥堵,减少了机动车碳排放;避免了后续养护期内的多次吊杆更换及桥面系频繁维修,减少三废、噪声和机械使用总量,综合降低对路域环境的不利影响,总体能耗低,相比于传统的维修加固改造技术具有显著节能减排效果。
可推广应用于吊杆拱桥的吊杆更换、桥面系加固改造及其他拉吊索体系桥梁的相关设计、施工及安全控制,施工过程中对既有交通影响较小,尤其可大范围推广应用于城市和公路中下承式拱桥的吊杆更换、悬吊式桥面系加固改造。
本技术已应用于成渝高速公路内江新龙坳提篮拱桥-国内首座中承式交叉斜吊杆混凝土拱桥(主跨120米)和沈阳浑河长青大桥(中承式钢管混凝土吊杆拱桥,主桥为120米+140米+120米)的悬吊式桥面系加固改造工程,以及在广州丫髻沙大桥、佛山三山西大桥、南宁三岸邕江大桥和沈阳仲官桥等十余座拱桥吊杆更换工程中得到成功应用。
公司与北京工业大学联合完成的大跨度连续箱梁桥变体系加固关键技术,构建了适用于大跨度预应力混凝土连续梁桥主动加固的变体系加固设计理念及设计体系,提出了公路体外预应力混凝土桥梁承载能力极限状态和正常使用极限状态设计计算基本原则和设计控制应力限值、体外预应力筋极限应力、极限有效高度等主要控制指标,构建了截面抗弯承载能力的简化计算方法,揭示了连续梁变自锚悬索、自平衡拱、矮塔斜拉、自平衡钢桁架张弦梁等5种不同变体系加固方案的加固机理,研发了大跨度预应力混凝土连续梁桥变体系加固关键构造和施工工艺,有效解决大跨度预应力混凝土连续梁跨中下挠和腹板开裂,提升结构安全。
变体系加固、加固效果好、低交通影响。
适用于解决大跨度预应力混凝土连续梁桥出现腹板开裂、跨中下挠、承载力不足等问题。
本项目研究成果已成功应用于山西省风陵渡黄河公路特大桥加固工程,是国内首次采用附加拱式体系的变体系加固方法的桥梁。风陵渡黄河公路特大桥于1994年建成通车,全桥共两联,分别为5×87米和(87+7×114+87)米预应力混凝土连续梁,1996年、2005年、2007年、2008年对桥梁进行检查发现桥梁开裂及跨中下挠严重,2009年对桥梁进行加固,在第5、6跨新建钢箱系杆拱,形成刚梁柔拱体系,见下图。

下表列出2008年(加固前)和2020年(加固后)结构开裂情况,桥梁加固后裂缝基本消失。

下图为第5跨加固前、后桥面线形图,通车后11年跨中下挠值达到23.9厘米,加固后9年仅下挠1.5厘米,下挠基本稳定。

可见改变原桥结构体系,很好的弥补原结构承载能力不足的缺陷,从根本上解决目前大跨度预应力混凝土连续梁桥腹板开裂、跨中下挠等问题。
来源:特种公司、工程勘察设计分公司、科技管理部
编辑制作:党委工作部