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雙曲拱橋是我國獨有的、最具有中華民族特色的一種橋型,也是20世紀60年代末至80年代初期我國修建的主要橋型之一?,F(xiàn)存雙曲拱橋具有存量大、老齡化情況嚴重等特點,且已進入維修改造高峰期,目前針對雙曲拱橋改造以“拆”為主,經濟性不佳且對我國的橋梁文化也是一種損失。如何對雙曲拱橋、尤其是文物雙曲拱橋,進行高質量、低造價、短工期、長耐久的維修改造是當代工程技術人員的責任。
武漢二航路橋特種工程有限責任公司聯(lián)合中交第二航務工程局有限公司等多家公司共同研發(fā),提出了南京長江大橋雙曲拱加固施工關鍵技術。該技術于2019年5月在湖北技術交易所進行技術評價,達到國際領先水平,主要技術創(chuàng)新點如下。
第一,創(chuàng)新了基于拱肋超薄套拱和拱上復合拱的雙曲拱橋加固綜合改造方法。基于雙曲拱文物保護需求,突破了混凝土增大截面尺寸宜>15厘米的限制,通過構造設計、混凝土材料性能設計及施工工藝控制,將混凝土增大截面尺寸控制在6.5厘米左右,并使其共同受力;提出拱上復合拱技術改造雙曲拱橋,較常規(guī)增大截面加固雙曲拱橋工程工期可節(jié)省2/3、工程造價和施工風險大幅降低、實現(xiàn)無支架施工。
第二,研制了一種適用于超薄增大截面加固用新型混凝土材料,性能指標有:高流動性(出機坍落擴展度≥700毫米)、超級保坍性能(出機4h后坍落擴展度≥600毫米)、28d干燥收縮率≤100×10-6,60d干燥收縮率≤200×10-6。具有更好的工作性能、耐久性能、收縮性能和保坍性能,且性價比高(細石灌漿料的1/3)、現(xiàn)場易于攪拌生產等優(yōu)點,非常適用于各類鋼筋密集、空間狹小、結構復雜的混凝土增大截面加固工程。
第三,研發(fā)了拱上分區(qū)恒載置換、長細拱肋超薄套拱、曲面變坡泡沫混凝土防裂等施工技術及精細化質量與安全控制方法。
維修加固后的南京長江大橋雙曲拱橋段
雙曲拱橋拱肋加固前
雙曲拱橋拱肋加固后
該技術成功推廣應用于南京長江大橋雙曲拱橋維修改造工程中,解決了該項目的雙曲拱橋維修改造難題,成功實現(xiàn)了經歷47年風雨洗禮、具有中國橋梁文化特色的雙曲拱橋重煥青春。
公司作為國家發(fā)改委“橋梁結構安全技術國家工程實驗室”成員單位、湖北省企業(yè)技術中心及湖北省橋梁智能養(yǎng)護工程技術研究中心,持續(xù)注重科技研發(fā)和技術創(chuàng)新。截至2019年底,公司完成科技研發(fā)立項170項,其中獲國家重點研發(fā)計劃課題3項、省部級課題立項12項;取得國家專利138項,其中發(fā)明專利35項;擁有工法50項,其中國家級1項、省部級22項;主參編標準25部,其中主編行業(yè)標準1項;主參編專著、手冊3部;獲得科技進步獎65項,其中省部級一等獎6項、二等獎11項、三等獎12項;獲得中國交建節(jié)能環(huán)保與循環(huán)經濟示范項目3項;有16項科技成果達到國際先進及以上水平。
公司于2003年成立,是中國交通建設股份有限公司旗下專業(yè)化的路橋隧加固養(yǎng)護和巖土與環(huán)保工程公司,公司由中交基礎設施養(yǎng)護集團有限公司和中交第二航務工程局有限公司共同出資組建。公司以路橋隧加固養(yǎng)護、巖土與環(huán)保兩大板塊業(yè)務為核心,在橋梁檢測、加固、拆除、索安裝與更換、路橋隧養(yǎng)護方面形成優(yōu)勢產業(yè)鏈,在軟土地基排水固結、泥資源綜合利用和水環(huán)境治理方面占據(jù)行業(yè)技術高點。