高速铁路140m跨尼尔森体系提篮拱钢管混凝土拱桥建造施工关键技术

发布时间:2020-08-25   来源:公路学会管理员  点击量:   

  项目名称

  《高速铁路140m跨尼尔森体系提篮拱钢管混凝土拱桥建造施工关键技术》

  主要完成单位:

  中建三局基础设施建设投资有限公司、武汉科技大学城市学院

  项目简介:

  《高速铁路140m跨尼尔森体系提篮式钢管混凝土拱桥建造关键技术》以新建汉十铁路云安特大桥跨新316国道的140m跨提篮拱施工为研究对象,主要完成“140m跨提篮式钢管混凝土拱桥结构体系及受力分析跨繁忙交通线路系梁施工关键技术基于BIM模型的钢管拱肋施工关键技术大跨度提篮拱钢管混凝土灌注施工关键技术尼尔森体系吊杆施工关键技术”等五项技术研究,安全优质高效完成了大跨度提篮拱施工,并形成如下创新成果:

  1、基于BIM技术完成了目前国内外最大跨度的140m、时速350km/h高速铁路尼尔森体系提篮式钢管混凝土拱桥的建造施工。利用BIM技术建立跨既有线施工的整体三维空间模型以及重要节点部位模型,优化了现场施工组织安排,实现可视化交底;并对全过程进行有限元受力分析,优化施工工序,将施工阶段各工况结构理论分析与监测结果对比,实现了跨繁忙交通线路施工过程的安全与质量控制,保证了成桥内力与线形。

  2、创新采用一种提篮拱拱脚钢管定位装置,在传统基础上增设了由液压控制的高程调节系统、由微调螺栓调节纵向位置的下弦杆限位系统、由限位杆保证横向位置的倾角调节系统,实现精调的易操作性。提出一种高效拱肋定位计算与施工方法,通过理论分析钢管拱肋的三维空间坐标体系,集成至电脑计算软件提高现场施工效率,并在此基础上优化测点以及胎架上限位板的布置,降低施工的安全风险,解决了拱肋钢管的定位难题,保证了拱肋的安装、合龙精度。

  3、创新采用了一种吊杆长度自动计算及碰撞检查的方法,通过理论分析简化现场测点,并利用软件编程进行自动化计算,实现现场吊杆下料长度以及其与上、下吊杆套是否会发生碰撞现象的快速判断与统计。进一步研发了安装仿真装置及使用方法,通过实时监控保证了吊杆的安装精度,提高了工效。

  该成果授权2项实用新型专利,登记软件著作权一项,受理发明专利3项,发表论文7篇,形成企业工法1项、省级工法1项,完成国内外查新1项,未见相同报道,经过湖北省建筑业协会组织专家进行成果评价,其总体达到了国内领先水平,其中斜吊杆的碰撞检查与安装方法达到国际先进水平。

  该成果成功应用于汉十高铁云安特大桥跨G316国道140m提篮拱的建设,通过上述成果的应用,解决了施工难题,保证了施工质量和安全,节约了施工工期和成本,对于促进跨既有线提篮拱施工以及进一步提高该类型桥梁的设计跨度具有极高的借鉴意义和广阔的推广应用前景。

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