[00336224]装配式市政桥梁建造创新技术研究

(一) 任务来源 本项目为科技局计划外企业自选进行研究的项目。 （二） 应用领域和技术原理 1.应用领域 全装配式市政桥梁结构体系设计、预制构件深化设计、生产、运输、装配施工。 2.技术原理 我国目前劳动力日益短缺,环境污染压力越来越大,节能、环保、低碳正日益成为我国经济发展的主题,对于劳动力密集且能耗高的传统市政桥梁建造方式来说,对其升级改造和技术革新已经是势在必行。项目组针对市政桥梁既要考虑减少对周边道路的影响,也要考虑缩短工期,使工程尽快投入使用的问题进行了系统研究,研发了“预制墩柱-预制盖梁-U型钢箱梁-预制混凝土桥面板-现浇桥面”的新型市政桥梁组合结构体系,集成了市政桥梁预制墩柱、预制盖梁、上部结构（含预制桥面板）构件连接节点深化设计、生产、运输、安装等全过程工业化设计建造技术,并采用无人机航拍与BIM相结合的技术,大大缩短了现场施工工期,减少了钢材用量、结构自重、模板使用等,实现了绿色、环保、高效、智能建造,并取得了显著经济和社会效益。 （三）技术内容 1、全装配式市政桥梁的创新体系研究 （1）对已有钢-普通混凝土组合桥梁的结构形式的进行研究,创新提出“预制混凝土桥墩-预制混凝土盖梁-U型钢箱梁-预制混凝土桥面板-现浇桥面”的全装配式市政桥梁组合结构体系。（2）针对既有道路交通繁忙、桥梁现场施工空间狭小等特点,采用两段式后浇混凝土预制盖梁深化设计形式,现场文明施工水平高。（3）对预制桥面板与U型钢箱梁间缝隙渗水以及桥面现浇部分箍筋安装难问题进行研究,提出了U型钢箱梁-预制混凝土桥面板的连接节点密封措施及预制混凝土桥面板U形预留筋连接形式;对预制混凝土桥面板预留筋与剪力钉安装节点碰撞冲突问题进行研究,提出修改剪力钉的间距及隔排剪力钉后装法的措施解决预制混凝土桥面板预留筋与剪力钉碰撞的问题。（4）对预制混凝土桥面板与预制防撞栏板安装连接进行研究,通过采用企口连接形式结构和灌浆波纹管连接组合形式解决边梁预制混凝土桥面板与预制防撞栏板连接节点的问题,采用企口连接形式结构+环氧树脂胶连接形式解决中间预制桥面板与预制防撞栏板连接节点的问题。 2、全装配式市政桥梁的混凝土预制构件制作 （1）重型预制墩柱生产：创新研制了适用于模块化精加工的墩柱钢筋笼胎架及定位板,保证了墩柱钢筋笼及套筒安装精度;设计并优化了预制墩柱钢绞线吊点及吊装工艺,保证了预制墩柱场内快速移位;采用立式浇筑的预制墩柱生产工艺方式,设计了新型专用翻转台,实现了大刚度模板带钢筋笼整体翻转,能够顺利完成横向至竖向的工况转换。（2）大型预制盖梁生产：钢筋混凝土盖梁采用两段式后浇混凝土预制盖梁的生产方式,突破传统现浇方式对道路占用,提升了现场文明施工水平,加快了生产进度;优化设计了用于大体积钢筋混凝土盖梁生产用的钢模板体系,使波纹管、大直径灌浆套筒及吊点预埋件能够精准定位;设计了大型钢筋混凝土盖梁的吊点位置分布及构造,保证了吊运的安全;针对带有灌浆套筒的预制预应力混凝土盖梁体系,形成了一套成熟的标准化生产工艺,加快了生产进度。（3）预制混凝土桥面板生产：对预制混凝土桥面板-现浇桥面收缩性进行研究和分析,提出通过提高预制桥面板混凝土龄期及现浇桥面混凝土采用无收缩混凝土材料等措施,解决桥面板收缩变形问题。 3、全装配式市政桥梁的施工方法 （1）重型预制墩柱安装：提出了简便适用的重型预制墩柱翻身措施,有效解决了重型预制墩柱从平放到立放过程中的安全、质量隐患;总结了一套操作性强的底部坐浆及套筒灌浆工艺,有效保证了施工质量及结构安全;提出了底部安装钢牛腿,联合千斤顶对重型预制墩柱进行安装调整的方法,解决了重型预制墩柱的垂直度及水平调试,最终形成成熟的重型预制墩柱安装技术。（2）大型预制盖梁安装：创新设计可调节的临时支架及平台系统,实现了大型装配式盖梁吊装校正及预制构件的平稳拼接;创新采用了二次吊装施工工艺,有效提高了坐浆质量及构件拼接精度;研发出支座注浆工艺及灌浆套筒连接工艺,使装配式构件连接更简单,而且增强了构件之间的整体性,提高承载能力;创新采用分阶段预应力张拉工艺,有效减少了预应力的损耗,确保了盖梁的有效承载力。（3）预制混凝土桥面板安装：对预制混凝土桥面板、大跨度U型钢箱梁吊装以及桥面浇筑等工艺进行系统研究和整理,形成了一套完整的U型钢箱梁-预制混凝土桥面板-现浇桥面的市政桥梁组合结构施工技术。 4、全装配式市政桥梁的信息化应用 采用无人机航拍与BIM相结合的技术,对预制墩柱、盖梁、上部组合结构进行设计-生产-运输-吊装等预演,实现了建造全过程信息化协同管理。