峡谷地区超宽非对称双工字钢组合梁斜拉桥施工关键技术

发布时间:2026-09-10   来源:公路学会  点击量:   

【项目名称】
峡谷地区超宽非对称双工字钢组合梁斜拉桥施工关键技术

【主要完成单位】
湖北交投宜昌高速公路建设管理有限公司、中交第二航务工程局有限公司第五工程分公司、湖北省交通规划设计院股份有限公司、湖北省公路水运工程咨询监理有限公司、湖北交投智能检测股份有限公司

【项目简介】
当前我国山区高速公路建设已进入向复杂地形区域延伸的关键阶段,深切峡谷大跨度桥梁成为制约路网贯通的核心工程节点。宜都至来凤高速公路柴埠溪特大桥作为鄂西武陵山区交通枢纽工程,首次提出高速公路与地方二级公路同层共建的设计理念,建成了主跨480m、桥面全宽44.5m的双塔双索面钢混组合梁斜拉桥,成为国内外峡谷地区首座宽度超过40m的非对称双工字钢钢混组合梁斜拉桥。然而,超宽非对称的结构形式与峡谷大温差、地形受限的施工环境叠加,使得工程面临超宽桥面拼装精度难控、塔区支架体系设计受限、超宽桥面湿接缝抗裂难度大、非对称结构合龙变形调控复杂等一系列前所未有的技术挑战。针对上述传统施工技术难题,本项目开展了全链条技术攻关,形成了成套施工关键技术,填补了国内相关领域的技术空白,为同类工程建设提供了重要的技术支撑与工程示范。

项目获授权发明专利4件、实用新型专利9件,发表论文14篇(SCI/EI收录2篇),获计算机软件著作权1项。成果通过北京茅以升科技教育基金会评价,结论为“成果总体达到国际先进水平”。成桥监测结果表明:边跨主梁线形误差≤±20mm,中跨主梁线形误差≤±48mm(规范要求±L/10000),主梁轴线误差≤±24mm(规范要求±L/20000),斜拉索索力误差≤±6.3%,主塔偏位及结构应力均与理论值吻合良好。相邻梁段坡差控制在2‰以内,桥面线形平顺,各项指标均满足设计及规范要求。成果成功应用于柴埠溪特大桥主桥施工全过程中上部结构施工。相较于传统工法,悬臂拼装方案节约临时钢材3270t、混凝土1150m³,塔区支架创新节约钢材213t,合计节约成本约1437万元。施工工期较既定计划节点提前2个月完成,显著减少了资源消耗与环境影响。该技术为峡谷地区同类超宽组合梁斜拉桥建造提供了成套解决方案,推广应用前景广阔。

【主要创新点】
1
)超宽桥面拼装精度管控技术创新:首创散件拼装与三维激光扫描深度融合技术,将杆件散拼法适配44.5m超宽桥面;通过三维激光扫描全面捕捉全宽拼装节点的线型、挠度参数,依托计算机建模开展节段虚拟预拼装,从源头抵消大跨度、受力不均引发的安装偏差,突破传统人工检测精度差的行业局限。

2)塔区梁段施工工艺创新:研发三角托架塔区梁段施工工艺,以三角托架替代传统落地支架,精准匹配超宽桥面横向受力需求,规避支架变形与失稳风险;在托架平台完成全回转桥面吊机偏位拼装与横向顶推滑移就位,破解桥面吊机站位受限难题,大幅提升塔区施工效率与结构稳定性。

3)超宽湿接缝裂缝控制技术创新:提出超宽湿接缝裂缝控制技术,创新采用C55端钩型钢纤维混凝土(内掺0.8%钢纤维)替代普通微膨胀混凝土,显著提升超宽湿接缝抗裂性能,有效抑制新老混凝土收缩差异导致的裂缝,增强接缝耐久性与整体结构安全。

4)超宽非对称结构合龙技术创新:首创对角异侧自平衡合龙法,匹配结构纵向不对称、横向超宽且荷载不均的双重特点,通过双向顶推精准调控合龙口变形,抵消山区昼夜温差热胀冷缩效应,实现无配重、高精度、低风险合龙。

 

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