近日,中国公路学会公布2024年度科学技术奖获奖名单,依托城开高速蓼子特大桥的《山区大跨耐候钢拱桥高品质建造关键技术与应用》荣获一等奖。这一荣誉不仅是对项目团队科技创新与合作精神的高度认可,也标志着重庆高速集团在山区桥梁建设领域的技术创新达到了新高度。
蓼子特大桥位于城口县蓼子乡,是城开高速公路的重要控制性工程,全长330.812米,主跨252米,桥下是170米深的山谷与347国道。
侧面远眺蓼子特大桥施工现场。
桥址地质复杂,传统缆索吊等施工方式难以实施,为满足山区大跨刚拱桥高品质建造的需求,项目团队开展了大量的科技攻关和应用,取得了一批创新成果:
01 提出了基于典型山区环境下腐蚀疲劳特性的耐候钢桥设计方法
·通过自然挂片和加速腐蚀试验揭示了典型山区环境下不同表面处理工艺对耐候钢锈层形成的影响机理。
·研发了可模拟腐蚀环境的疲劳试验装置,揭示了结构腐蚀疲劳特性,并建立了相应的评价方法。
·提出了山区耐候钢桥可考虑腐蚀裕量的设计方法,明确了山区耐候钢桥的合理构造细节。
蓼子特大桥的耐候钢锈层映出独特的红色。
此方法在蓼子特大桥的成功应用,为西南山区环境下此类桥梁的推广应用提供技术支撑,相关的试验基础也可作为《耐候钢桥梁结构技术规程》编制的重要依托。
02 首创了大跨钢拱桥单肋空中多次平竖复合转体及其成拱技术
·首创了大跨钢拱桥单肋空中多次平竖复合转体技术,降低山体开挖量约25万方,减少林地植被损坏面积约28亩,最大程度降低了对环境的影响,显著提升了经济社会效益。
·建立了钢拱肋温度梯度模型,提出了基于实测温度梯度的拱肋无合龙段瞬时合龙技术,实现了拱肋的瞬时合拢,减少高空作业的时间和风险。
·提出了桥址环境的无人机倾斜摄影现实重构技术,建立了虚拟仿真校验方法,调整了拱肋的设计提升竖转角度,提高了精益化建造水平,研发了拱肋转体实时交互反馈监测系统,确保了拱肋的2毫米级对接。
拱肋转体中。
此技术解决了复杂地形钢箱拱桥施工困难问题,节约工期3个月以上(8天完成转体),并创造了单拱肋转体施工创造了单桥转体操作次数最多(13次)、竖转仰角最大(拱脚切线仰角89.5°)的记录。
03 研发了负载行走自平衡拱上吊机及快速运架一体化技术
·提出了拱上吊机大吨位负载行走运架一体化技术,解决了钢梁垂直定点吊装难题。
·研制了负载行走自平衡拱上吊机,此吊机最大起吊重量为200t,弧面最大走行坡度 42°,竖提速度:2m/min,拱上弧面走行速度:2m/min,牵引系统同步控制:实时显示与调控平车两端位移差(2厘米级)-动态精度。
负载行走自平衡拱上吊机正在工作。
此技术的应用显著节约了蓼子特大桥的施工工期(仅用17天完成19段主梁单元吊装),且为转体施工以及其他非缆索吊斜拉扣挂悬臂拼装施工的拱桥横撑、桥道系配套建造方法,提供一种安全、快捷的新途径。
蓼子大桥俯拍全景。
截至目前,依托蓼子特大桥,项目团队已获得国家发明专利6项、实用新型专利22项、软件著作权1项,制修订指南标准3项,形成工法4项,发表论文11篇。2024年7月,《山区大跨耐候钢拱桥高品质建造关键技术与应用》获得以周绪红院士为评价委员会主任的专家组的一致评价,认为“总体达到国际领先水平”。
本次获奖既是对技术实力的肯定,也为重庆交通行业增添了标志性成果。展望未来,项目团队将继续深化技术创新,推广经验,践行“建好路水互济高速路,勇当交通强市主力军”的责任使命,为我市打造内陆开放综合枢纽贡献智慧,为交通事业的高效环保发展提供新启发。
供稿:顾问公司
编辑:付冰卿