“科学技术奖”二等奖项目    

　　一、基本情况 

　　获奖项目名称：钢混组合梁工厂化制造关键技术及应用 

　　主要完成单位：中铁宝桥集团有限公司、中铁宝桥（扬州）有限公司、江苏科技大学、深中通道管理中心 

　　主要完成人：刘志刚、盛建军、李彦国、刘红涛、谷文、蒋伟平、任江涛、李瑞峰、李义成、李鹏博 

　　二、项目背景： 

　　钢混组合梁桥面板具有刚度大、抗震抗风性能好、维护成本低等优点，随着材料及结构形式不断创新，为充分利用不同材料特性，钢混组合梁应用越来越广。 

　　不同桥梁应用的钢混组合形式各不相同，且大型桥梁钢混组合梁为解决工地现浇工期长、环境影响大等问题，趋于在工厂进行钢混组合梁制造。钢混组合梁桥面板采用混凝土桥面板，桥面板制造需与钢结构制造精度相一致，制造有以下难点：①桥面板施工前为开口钢梁结构，刚度弱，钢梁总拼精度及预拼精度高；②整体现浇式桥面板或具有大方量湿接缝桥面板，浇筑变形控制及桥面板间匹配精度控制为制造难点；③预制拼装式桥面板带多道预埋件，桥面板预制精度为控制难点；④带预埋件预制桥面板既要保证预埋件对钢梁对接精度，又要保证相邻桥面板钢筋连接精度，其与钢梁组拼叠合精度难度大。 

　　为此需针对制造难点开展科研攻关，依托港珠澳大桥、安徽望东长江大桥、南京长江第五大桥、浙江富翅门大桥等企业承接项目研发先进的钢混组合梁工厂化制造关键技术及应用。 

　　三、创新成果： 

　　①本项目研发了预制拼装式混凝土桥面板预制关键技术，自主研发了大型高精度组合式预制模具，实现预埋钢构件、钢筋定位精度和整体外形尺寸精度控制。通过模具与自动化浇筑设备协同施工，首次实现了混凝土桥面板的智能化生产，工效较传统混凝土浇筑提高30%以上。 

图1 高精度组合式预制模具

　　②研发了预制拼装叠合式钢混组合梁节段总拼关键技术，首创了不拉开间隙无裕量带拱度线形总拼、测控网测控、匹配约束定位、桥面板与钢梁高精度叠合技术和大方量湿接缝钢筋定位及浇筑变形控制技术，首次将节段预拼线形精度提升至L/3000（L为节段长度），实现桥面板多道预埋构件与钢梁隔板对接精度≤1.0mm，桥面板湿接缝钢筋连接精度≤3.0mm。 

图2 钢混组合梁叠合后有限元分析

　　③研发了整体现浇式钢混组合梁制造关键技术，应用了无码组焊、轨道机器人和无盲区小车自动化焊接技术的钢梁总拼技术，钢梁节段长线复位预拼。 

　　四、推广应用： 

　　本项目研发形成的“高精度模块化组合式桥面板预制模具预制桥面板技术”、“预制桥面板与钢梁高精度组拼叠合技术”、“大方量湿接缝钢筋定位及浇筑变形控制技术”、“钢梁节段无码组焊、轨道机器人和无盲区小车自动化焊接技术的钢梁总拼技术和“长线复位预拼加整体支架式现浇混凝土桥面板精度控制技术”，已经成功应用于安徽望东大桥、南京长江第五大桥、港珠澳大桥、浙江舟山富翅门大桥等多座大跨度斜拉桥钢混组合梁的制造中，且得到了各项目业主和业界的认可，在保证项目产品质量、工期要求的同时，将钢混组合梁生产技术的研发与应用推向一个新的高度。