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桥梁装配化的五个破局点

来源:www.zjhljt.com发表时间:2018-02-25
装配化的四个技术路径

  装配化钢桥,摆脱了高投入、高消耗、高污染的粗放式建设模式,满足了节能、环保、快速、安全、耐久、高效、美观的建设要求,促进桥梁的转型升级、提质增效,是实现桥梁产业化的有效路径。

  我国钢桥的标准化、工厂化、机械化和产业化水平不高,装配化率低,已经建造的工程尚缺乏设计和建造理念。正在建设的港珠澳大桥,为了应对和解决港珠澳大桥工程技术、施工安全、环境保护的挑战,建设高品质、长寿命的跨海大桥,提出了"大型化、工厂化、标准化、装配化"的创新建设理念,核心是工业化,装配化率达95%以上,开启了我国装配化桥梁建造的新时代。

  在国家"一带一路"和"走出去"倡议、扩大内需的政策推动下,我国公路行业将得到迅猛发展,这将为装配化钢桥的发展提供更为广阔的市场空间。为了适应行业发展,推动《指导意见》的有效落地,实现全寿命周期成本最优,中交公路规划设计院有限公司(以下简称中交公规院)联合国内31家具有雄厚实力的成员单位,顺应社会经济和产业发展形势组建了装配化钢结构桥梁产业技术创新战略联盟(以下简称钢桥联盟),推动我国钢结构桥梁"标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理",实现"绿色发展、循环发展、低碳发展、高端发展"。

  标准化设计

  标准化设计是保障全产业链完整性的关键,是实现工厂化预制的前提,能够有效控制工程质量和建造成本,为构件的系列化、通用化乃至多样化奠定基础。

  国内技术水平较高的设计单位已开始了相关研究,部分单位已开展了钢结构桥梁通用图的编制,如中交公规院、河北省交通规划设计院、安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司、甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司等。河北省院主要编制25米至40米跨径钢-混凝土工字组合梁和80米、120米、150米波形钢腹板PC组合箱梁通用图;安徽省院和甘肃省院主要编制中等跨径钢-混凝土工字组合梁通用图。各省级设计院编制的钢桥通用图的理念、质量等尚待实践验证。

  中交公规院以坚实的桥梁底蕴系统梳理了装配化钢结构桥梁通用图,完成了《装配化钢结构桥梁通用图编制指导意见》,涵盖了工字组合梁、箱形组合梁、上跨箱形组合梁、连续钢箱梁、下承式连续桁架组合梁、下承式连续钢桁梁、上承式钢拱桥、中承式钢拱桥、梁式人行天桥、中承式单肋拱人行天桥等。该系列通用图已经申报了多项国家专利。

  中交公规院已于今年10月发布了首批装配化钢结构桥梁系列通用图,包括6种桥型50套图,实现了BIM参数化建模及出图。

  工厂化生产

  区域预制厂的建立可将构件制造过程实现"空中的工作放地上,地上的工作请到车间",从而提高专业化水平和质量管理的可控性,使构件的质量和稳定性得到保障。同时,也可以提高桥梁的耐久性,减少后期维护及运营费用。

  从全生命周期看,钢结构桥梁的造价和耐久性优势更为突出。但在当前的体制机制下,市场更为关注建造成本,这也成为钢结构桥梁推广的最大障碍。建立区域预制场不仅有效降低钢桥建造成本,而且能够引领当地钢企转型升级,带动地方经济。

  装配化施工

  装配化施工具有施工速度快、劳动生产效率高、对自然和社会环境影响小、优化劳动力结构等优点,能够有效提升桥梁建设的工业化、产业化水平,核心是高效安装与高精度控制技术及装备的研发。

  钢桥联盟印发了《首批近、中期科技研发创新任务的通知(钢桥联盟〔2017〕009号)》,涵盖了超大直径钢管桩及钢管复合桩、装配化钢塔、钢墩、装配化墩台与钢管桩连接等施工技术研发。

  信息化管理

  通过新一代信息工具BIM集成桥梁模型的各类相关信息,实现信息参数从桥梁前期规划设计到施工运维的全寿命周期内进行数据存储、传递和共享,可在提高工程与工作质量、生产效率、节约成本、缩短工期、科学管养和灾害应对等方面发挥重要作用。

  BIM技术具备了可视直观、动态仿真、智能优化、辅助决策等众多优点,能够提升管理的信息化水平。

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