一、基本情况
获奖项目名称:深水大型围堰模块化浮态安装新技术研发与应用
主要完成单位:中铁大桥局集团有限公司、中铁大桥局集团第二工程有限公司
主要完成人:涂满明、沈大才、顿琳、潘博、赵鹍鹏、刘爱林、王杰、徐华阳、李柯瑶、李路远
二、项目背景
本成果以巢马城际铁路马鞍山长江公铁大桥为背景。马鞍山长江公铁大桥是巢马城际铁路的控制性工程,在常合高速马鞍山长江公路大桥上游约2.3km处姑孰桥位跨越长江。主桥为(112+392+2×1120+392+112)m三塔三索面钢桁梁斜拉桥,是目前世界上最大跨度的三塔公铁两用斜拉桥。
马鞍山长江公铁大桥Z4号中主墩基础承台平面尺寸为(89.2×54.7)m,厚为10m,承台顶标高为-8m,底标高为-18m。采用双壁钢套箱围堰进行施工,围堰尺寸为93.6m×59.1m×35m,为现今世界规模最大的双壁钢套箱围堰。
三、创新成果
本成果关于“深水大型围堰模块化浮态安装新技术研发与应用”内容在国内尚属首次,取得了以下创新性成果:
1. 首创了超大双壁钢围堰模块化水中浮态拼装新技术,根据起重设备对围堰进行合理化分块,模块化设计,解决了无大型浮吊时围堰整体安装难题,实现了钢围堰快速化拼装。相比常规方案,该技术工序少、材料省、功效高且低碳节能。
2. 创新了超大跨距封底混凝土施工关键技术,通过优化封底混凝土分区及不等厚设计,在钢护筒封底混凝土区域增设提高粘聚力的钢筋剪力环,解决了大跨度封底混凝土抗浮难题,并有效节省了封底混凝土工程量,绿色环保。同时优化封底混凝土浇筑顺序并采用插管法进行封底混凝土灌注,保证了封底混凝土施工质量。
3. 提出了“双隔舱板+厚翼缘箱梁”和“对撑+角撑+小斜撑”的少支撑结构体系,解决了超大双壁钢围堰内作业空间受限、围堰侧板受力复杂等难题。
4. 研发了高精度的物联网传感器和监测云平台,采用BIM技术辅助围堰下沉施工,通过围堰受力管控、倾斜姿态管控、河床冲刷及围堰取土管控、施工进度管控等模块,实现了围堰施工全天候实时管控及智能预警,确保了围堰安全、平稳、精确下沉到位。
四、推广应用
本成果在巢马城际铁路马鞍山长江公铁大桥进行整体应用,各项关键技术实施效果良好,为稳步推进大桥建设奠定了坚实基础。实现了巢马城际铁路全线关键控制性工程的重大突破,填补了深水超大双壁钢围堰的技术空白,为今后大跨桥梁深水超大型双壁钢围堰的设计与施工提供了参考借鉴和技术储备。
本成果已推广应用至池州长江公铁大桥主墩围堰施工。实践证明,该技术成果具有安全、高效、低碳、经济等优势,对修建同类工程具有重要的指导和借鉴意义,促进了行业技术进步和发展。