当前位置:首页    >  科技创新   >  公路桥梁施工新技术

公路桥梁施工新技术

1、四公司公路桥梁施工简介及获奖情况 

随着国家公路交通建设的蓬勃发展,公司以雄厚的技术装备实力,成功迈进了广阔的路桥施工领域,公司承建的蒙文砚高速公路工程和贵瓮高速公路在云南和贵州获得了良好口碑,彰显了公司路桥隧优势。十几年来足迹遍及江苏、上海、浙江、河南、内蒙、云南、天津、山东、河北、辽宁、贵州、广州等十几个省市自治区,累计施工道路里程为1370km(包括国外道路工程650km),大中桥梁的长度为156km。仅目前在建路桥工程总额就已经超过50亿元。公司不仅在施工速度上屡屡创造着建设领域的奇迹,而且在质量管理方面,也不断屡创佳绩,成为路桥建设领域里的佼佼者。

主要获奖工程有:

浙江杭宁高速公路(浙江段)二期第八合同段工程荣获了2004年度国家优质工程银质奖。该项目承担的《预制箱梁质量控制》荣获2005年度天津市优秀QC成果奖。

公路图片1.png

浙江杭宁高速公路(浙江段)二期

天津市区至滨海新区轻型快速轨道交通工程XQh标段获2007年度国家优质工程银质奖。

公路图片2.png

津市区至滨海新区轻型快速轨道交通工程

天津港南疆复线公路桥工程项目管理成果获2007年度全国建设工程优秀项目管理成果一等奖,并获得天津市2007年度金奖海河杯。

公路图片3.png

海滨大道

海滨大道北段二期工程获2010年天津优秀项目管理成果二等奖。

公路图片4.png

海滨大道北段二期工程

天津大道工程获2012年国家优质工程银质奖,同时获2012年全国市政金杯示范工程。

公路图片5.png

天津大道工程

贵瓮高速公路工程获2015年度全国建设工程优秀项目管理成果二等奖。

公路图片6.png

贵瓮高速公路工程

2、四公司桥梁施工科技成果

1)公路桥梁等截面空心高墩液压爬模的应用

云南蒙文砚高速公路小东山大桥的空心高墩高度分别为:63.0m、81.7m、87.0m、92.0m,高墩的施工是控制工程施工安全、进度、质量、成本的关键,传统的爬模、翻模工艺已满足不了科技水平的不断进步以及人们对混凝土外观质量、耐久性和施工安全性的要求,采用液压爬模,通过液压系统使模板与模架导轨交替升爬,具有爬升平稳、安全系数高、自动化程度高、起重次数、模板不落地,施工场地占用少、冬季施工混凝土的保温效果好、模板可利用等优点,适用于各种高墩施工。

2)空间模型受力分析3D3S软件的应用

南疆复线公路桥主要位于海河滩涂和新吹填淤泥区,软弱土层厚度在6~7m,具有跨度大、荷载大等特点,如果采用常规的地基换填或加固处理后再采用搭设支架进行现浇箱梁的施工,需要大量的施工投入和较长的施工周期,又不能控制地基沉降。经过比选,采用军用梁-脚手架混合体系。为此我们引进了3D3S空间钢结构系统CAD软件,对军用梁支撑体系设计进行三维空间分析验算。

六四式军用梁在本工程施工中解决了在软土地基上施工大跨度现浇桥梁支撑体系的难题。六四式军用梁在混凝土施工过程中沉降变形小,桥梁混凝土结构未出现由沉降引起的桥梁混凝土裂缝,桥梁底板混凝土平顺。军用梁拼装及安装施工周期短,施工场地占用少。

3)京津高速公路北环铁路跨线桥78米钢桁梁顶推施工技术

京津高速公路东段第五合同段北环铁路跨线桥工程主跨为78米钢桁梁,为保证铁路正常通行,采用了顶推法施工技术,我们重点对钢桁梁顶推施工的技术准备,钢桁梁拼装平台搭设,临时墩的施工,滑道、导梁制作、安装以及顶推装置和位置的确定,顶推过程进行控制,保证了78米钢桁梁顶推施工一次成功。

4)特殊荷载下的悬浇挂蓝施工技术

为满足天津港南疆复线公路桥大宗散货集疏港的需要,桥梁设计荷载为特殊荷载,设计荷载在汽车-超20的基础上,结合港口实际需要另增加一列10米间距的75吨三轴车荷载,桥梁钢筋密度大,为高速公路桥梁的2.8倍,本工程主桥为(48.6m+3×64m+48.6m) 变截面预应力混凝土连续箱型梁,采用了悬浇挂蓝施工技术。

大跨径多跨连续梁桥悬臂施工最重要的任务之一就是挠度的控制。施工过程中我们通过严格的监测,及时调整各项施工参数,最终保证了合拢段时的平均高差8mm,最大高差1.8cm,满足规范3cm的要求。

4)无背斜拉桥施工技术

我公司承建的唐曹高速公路TC-8合同段旅游路分离式立交工程,是一座无背索竖琴式斜拉桥。上部采用单塔双索面预应力混凝土斜拉桥,主桥跨径组合为(43+73)m,主塔采用群桩组合式基础,桥台采用肋式台,钻孔灌注桩基础。

斜拉桥在施工中使用了许多新工艺、新方法,比如80米深桩基础施工,单桩采用旋挖钻和回旋钻2台钻机交替接力成孔工艺;2500立方大体积混凝土承台施工中选择了高性能、低水化热混凝土配合比,设置多层水冷却循环散热管,浇筑温控与表体无裂缝取得了成功;斜塔体外满堂脚手支架及翻模混凝土浇注工艺;斜塔内劲性骨架法施工工艺;斜拉索的应力控制及调整工艺。这些施工方法及工艺对今后的斜拉桥施工有一定的借鉴意义。

5)潮位变动区软土地基深基坑钢板桩围护结构的应用

南疆复线公路桥主桥12#墩台和13#墩台位于海河主河道内。水面最高与最低时的水位差约为3.50m,河床标高最深处约为-3.10m左右。潮流多为不正规半日潮流,潮位变化一般在3~4m之间,变化比较大。我们首次采用了潮位变动区软土地基深基坑钢板桩围护技术,

基坑支护采用拉森IV型钢板桩(Q345)。围护体系形成后,关键是要保证基坑内不能大量渗水。由于拉森IV型钢板桩止水效果比较理想,一般情况下,只要保证钢板桩顺直、咬合紧密,不会出现大量涌水现象。另外在围堰合拢之后,在钢围堰外包裹一层8米宽土工布,在土工布之上再包裹一层12米宽防水布进行阻水,其竖向搭接处采用卷边压实。土工布和防水布上端用铅丝与钢板桩顶捆扎,下端采用绑扎钢筋使其沉入淤泥中,同时采用砂袋将四周压实,可以起到比较理想的止水效果。

在施工过程中,在钢板桩和支撑体系上分别安装应力、应变监测设备,主要负责对钢板桩的挠曲变形,围囹、支撑的应力应变,基坑周围土体、临近建筑物、基坑整体的稳定情况等进行监测,实测变形数据均控制在设计允许的范围内。

3、四公司道路施工科技成果

1)岩溶山区高速公路高填方路基边坡稳定及防护技术研究

对岩溶山区高填方路基边坡稳定及防护技术进行详细的研究分析,总结出了高填方路基填筑、变形监测、边坡防护关键技术的特点和岩溶山区高边坡稳定性分析计算,以及防护过程中对环境的美化。根据当地的填料情况,分析总结填筑试验段情况,选择合理的路基填筑方法,制定严密的高填方路基变形监测方案,设置排水设施确保路基边坡稳定。在一定程度上解决高填方路基填筑过程中可能遇到的技术问题及保证边坡稳定的方法,为类似高填方路基填筑和边坡防护处理或者相关领域施工提供了技术准备。

2)混凝土路面机械刷毛工艺

在砼路面或桥面上进行沥青砼面层摊铺前都需要对砼面层进行刷毛处理,传统的人工刷毛工艺,工人的劳动强度大,刷毛质量很难保证。随着砼路面滑模摊铺施工的日益推广,传统的路面刷毛技术无法满足工程进度及工程质量的要求,在这种形势下,我们和高远公司进行合作,研制了砼路面机械刷毛机。成功运用在张石高速公路上,取得了满意的效果。

3)连续配筋混凝土路面滑模摊铺施工

水泥混凝土路面滑模施工技术具有施工速度快、效率高、路面强度、平整度、耐久性好等特点。国内的滑模摊铺机技术起步较晚,近几年来滑模施工技术得到了应用的推广。张石高速公路路面工程首次采用连续配筋混凝土路面滑模摊铺施工技术,收到了良好的效果,它具有以下特点:

采用液压布料犁均匀布料、高频振动棒振实、振捣器上下振捣压入粗骨料、成型模板挤压成型和抹光等工序,确保了水泥混凝土路面密度,特别是路面的平整度有了明显的提高,能满足高等级道路、机场飞行区等工程的高标准质量要求。

摊铺施工过程全部自动化,采用电动液压控制系统、传感器控制转向和升降,它集水泥混凝土的布料、摊铺、密实、成型和抹光等功能,使水泥混凝土路面一次成型,并能按设计要求在水泥混凝土路面中间或两侧边自动打入钢筋传力杆,且能适应不同宽度(2.5~10m)和不同厚度(最大厚度可达45cm)的水泥混凝土路面的施工要求。

我国公路的建设与发展对沥青材料的性能提出了越来越高的要求,近年来,各种路用性能更优越的改性沥青应运而生,在各种物理、化学改性沥青中,都采用成品改性沥青或搅拌现场直接改性两种方式,在储存稳定性、成品均匀性和施工安全性、可操作性上存在一定的不足之处,而岩沥青以其与基质沥青良好的配伍性、持久的耐老化性和施工的易操作性越来越受到国内外公路技术行业的重视。

从2001年开始,国内岩沥青也陆续在公路(包括高速公路)上尝试应用,并收到了一定的效果。作为一种新材料,目前国内对这种布敦岩沥青的研究还未普及,在现行有效的交通部公路标准中对其指标无具体规定,针对这种情况和天津港东疆港区二线路基围埝完善工程重载、高流量的设计特点,对布敦岩沥青的原材料性能及配合比设计进行了系统的研究。

4)改性沥青及混合料的试验研究

天津机场整修加盖工程采用沥青砼分三层加盖,总厚度为18cm。其中中面层和上面层均采用改性沥青,我们依托这一工程,研究改性沥青的路用性能,并进行了该项目的技术开发,做了高温稳定性的对比试验,改性沥青的离析和车辙试验,以及改性沥青SMA的配合比设计。从大量的试验研究中,我们认为这一领域需要研究的课题很广。

关于改性剂的选择,由于天津地区属冬季寒冷、夏季炎热的气候条件,所以对改性剂的高低温性能要求都较高,而SBS具有良好的热稳定性和低温抗裂性,可增加沥青和石料的粘附性,具有良好的高低温性能和弹性恢复。因此我们选择SBS改性剂作为研究对象。

SBS是苯乙烯-丁二烯-苯二烯的嵌段聚合物英文缩写,按苯乙烯嵌段的大小和结构形态,又分为星型、线型和混合型三种。我们选择了3种类型的四种样品进行了试验研究。

经过试验,从改性沥青的常规指标来看,总体的改性效果为:星型>混合型>线形;通过对不同参量对比试验得出改性剂的掺量达到5.5%后,改性沥青的常规指标变化就不大。改性混合料水稳定性、冻融劈裂及飞散试验均远大于规范要求,可满足机场特殊条件下对道面的要求。

5)沥青混合料配合比设计的优化

近年来我国高速公路呈现迅猛发展的势头,高等级、高性能、高要求的路面结构也呈多样化的发展。杭金衢高速公路地处南方,属于常年雨水充沛、交通流量大、年平均气温高的地区,对路面的要求不仅要满足车辆荷载要求,同时要具备耐高温、抗渗漏的性能。因此对沥青混凝土的级配设计必须严格控制,以确保各项性能满足要求。我们通过对沥青混合料的优化,最终达到了设计要求。

6)微表处治理沥青路面早期病害的应用

随着我国高速公路的迅速发展,沥青路面出现早期病害时间大多数为1-3年,甚至只有几个月,严重影响了高速公路行车的高效率、安全性和舒适性 。如何快速恢复路面使用性能、提高耐久性,已成为公路管理要解决的主要问题。

微表处技术适用于各类沥青砼路面的修补,并完全适用于高等级路面的养护,与其它的路面施工养护措施相比,微表处技术具有施工快捷方便,大大缩短开放交通时间,节约能源,成本较低等优点,因此具有较好的经济效益和社会效益。 我公司在南方多条高速公路中得到了广泛的运用。