現(xiàn)代橋梁工程綠色工業(yè)化技術(shù)與代表橋梁工程
2012-02-02 來源:孫峻嶺 中國橋梁網(wǎng)
隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,作為現(xiàn)代交通工程(高速鐵路、高速公路、都市軌道交通及其它市政交通)中的元素、長大型橋梁工程的建設(shè)往往成為整個(gè)交通工程建設(shè)的制約。

    進(jìn)入二十一世紀(jì),大型橋梁工程的建設(shè)所面臨的項(xiàng)目重大邊界條件獨(dú)立與平衡統(tǒng)一的要求更加突出。這些橋梁建設(shè)的主要邊界條件包括:跨越性與交通功能性、結(jié)構(gòu)安全與耐久性、項(xiàng)目靜態(tài)與動(dòng)態(tài)投資、工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)、結(jié)構(gòu)功能與建筑景觀、建設(shè)壓力與建設(shè)對(duì)社會(huì)環(huán)境的沖擊等。面對(duì)項(xiàng)目總體的要求與時(shí)常相互矛盾的邊界條件,決策者對(duì)項(xiàng)目總體技術(shù)的選擇往往是項(xiàng)目實(shí)施的核心技術(shù)管理元素,對(duì)項(xiàng)目的成功實(shí)施有著關(guān)鍵性的影響。幾十年來,在大型橋梁工程建設(shè)領(lǐng)域,全球的橋梁工程師們所艱辛開拓的主要橋梁建設(shè)現(xiàn)代工業(yè)化技術(shù),即:大節(jié)段鋼梁技術(shù)及預(yù)應(yīng)力混凝土梁短線節(jié)段吻合預(yù)制設(shè)計(jì)與施工技術(shù)等,為交通工程橋梁建設(shè)決策者、設(shè)計(jì)者、施工單位提供了一個(gè)安全、耐久、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效的技術(shù)平臺(tái)。 本文將就橋梁現(xiàn)代工業(yè)化技術(shù)核心從理念 - 設(shè)計(jì) - 實(shí)踐通過全球范圍內(nèi)典范橋梁工程之案例(許多案例均由本文作者技術(shù)主持或參加)做簡明闡述與討論。

    一、 引 言

    我國中華山河壯麗,山高、水長,隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,作為現(xiàn)代交通工程(高速公路、高速鐵路、都市軌道交通及其它市政交通)中的元素,大型橋梁工程的建設(shè)往往成為制約整個(gè)建設(shè)的關(guān)鍵核心。

    進(jìn)入二十一世紀(jì),大型橋梁工程的建設(shè)所面臨的關(guān)鍵要素有:跨越與交通功能性、結(jié)構(gòu)安全與耐久性、項(xiàng)目靜態(tài)與動(dòng)態(tài)投資、工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)、結(jié)構(gòu)功能與建筑景觀、城市現(xiàn)有交通與施工干擾等。

    面對(duì)項(xiàng)目總體的要求與時(shí)常相互矛盾的邊界條件,決策者對(duì)項(xiàng)目總體技術(shù)的選擇往往是項(xiàng)目實(shí)施的核心管理元素,這對(duì)項(xiàng)目的成功實(shí)施有著關(guān)鍵性的影響。在大型橋梁工程建設(shè)領(lǐng)域,大型鋼桁梁的整體節(jié)段技術(shù)及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工業(yè)化技術(shù) - 短線節(jié)段吻合預(yù)制設(shè)計(jì)與施工技術(shù)(以下稱:預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工業(yè)化技術(shù))為交通工程橋梁建設(shè)決策者們提供了一個(gè)堅(jiān)實(shí)、有力的技術(shù)平臺(tái)。

    二、 正交異性橋面鋼桁架梁大節(jié)段工業(yè)化技術(shù)

    現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與鋼結(jié)構(gòu)的制造、架安密不可分。一般來講,鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)受到、并接受鋼結(jié)構(gòu)制造條件、鋼結(jié)構(gòu)安裝措施的限制?,F(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、安裝技術(shù)的發(fā)展史也可以基本上說是一部不斷深入的“工業(yè)化”理念的實(shí)踐史。所為鋼結(jié)構(gòu)的“工業(yè)化”理念在這里是指:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸及安裝的工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、及大型化, 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化的基本目標(biāo)是更好更快地實(shí)施不同形式的鋼結(jié)構(gòu)工程。我國現(xiàn)代鋼桁架橋梁基本單元從桿件+板片到桿件+整體節(jié)點(diǎn),鋼結(jié)構(gòu)單元的基本連接形式從卯接到栓焊連接,整整走過了近百年的歷史。目前,國際發(fā)達(dá)國家已經(jīng)發(fā)展到了大節(jié)段乃至超大節(jié)段設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、及吊安,極大地提高了項(xiàng)目實(shí)施的效率,更好地保證了鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。

    重慶菜園壩長江大橋?yàn)槟壳叭蜃畲罂缍鹊墓夒p用拱橋,其正交異性橋面桁架梁-即“板桁鋼梁”設(shè)計(jì)在已經(jīng)發(fā)展成熟的整體節(jié)點(diǎn)、高強(qiáng)鏍栓、厚板焊接等技術(shù)的基礎(chǔ)之上在國內(nèi)首次采用大節(jié)段設(shè)計(jì)、大節(jié)段制造、大節(jié)段運(yùn)輸、大節(jié)段吊安的設(shè)計(jì)理念旨在保證質(zhì)量,并給施工單位提供了更大的工期保障空間。

現(xiàn)代橋梁綠色工業(yè)化技術(shù)
 

 圖 1 橋面板制造分割方安 與節(jié)段吊安示意


    “板桁鋼梁”大節(jié)段設(shè)計(jì)制造的工業(yè)化技術(shù)提高組合桁梁的承載效率,工地吊安的節(jié)段化提高了施工速度、更好地保證了結(jié)構(gòu)質(zhì)量。但也同樣給設(shè)計(jì)、制造、施工帶來了新的挑戰(zhàn)與難題。在設(shè)計(jì)層面需要解決的新問題主要包括:

    - “板桁鋼梁”正交異性橋面與桁架梁上玄桿的聯(lián)合作用;

    - “板桁鋼梁”上玄桿橋面板及橋面板主、次橫梁的連接構(gòu)造細(xì)節(jié);

    - 吊桿-“板桁鋼梁”橫梁-斜吊桿-下玄桿-下軌道橫梁傳力設(shè)計(jì)及構(gòu)造設(shè)計(jì)。

    在制造方案及工藝設(shè)計(jì)方面的新問題更多,其中主要有:

    - “板桁鋼梁”正交異性橋面板制造基本單元分塊;

    - “板桁鋼梁”正交異性橋面板制造基本單元的連接形式;

    - “板桁鋼梁”正交異性橋面板形變控制技術(shù);

    - “板桁鋼梁”多種整體節(jié)點(diǎn)的制造工藝;

    - “板桁鋼梁”大節(jié)段總體組裝方案與精度控制技術(shù);

現(xiàn)代橋梁綠色工業(yè)化技術(shù)

    圖2 重慶菜園壩長江大橋組合式公軌雙用鋼桁架梁大節(jié)段段間對(duì)拼實(shí)驗(yàn)
    重慶菜園壩長江大橋組合式公軌兩用“板桁鋼梁”大節(jié)段段間對(duì)拼足尺實(shí)驗(yàn)于2005年4月30日在重慶船廠首次實(shí)施,兩節(jié)段八點(diǎn)同時(shí)對(duì)接在四十六分鐘內(nèi)順利完成。大節(jié)段對(duì)接的成功標(biāo)志著我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)在工業(yè)化的道路上又邁上了新的臺(tái)階。2007年金秋十月,重慶菜園壩長江大橋的順利開通驗(yàn)證大節(jié)段鋼梁工業(yè)化技術(shù)的實(shí)用性,并為我國公軌交通大型鋼橋?qū)嵤┑於碎_拓性的關(guān)鍵技術(shù)基石。

    全球最大跨度的重慶長江大橋復(fù)線橋,采用了七跨一聯(lián)鋼-混組合式連續(xù)剛構(gòu)為大橋復(fù)線橋正橋結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)行實(shí)施的復(fù)線橋橋跨布置為:86.5m + 4 x 138m + 330m (主跨) + 132.5m = 1101m。主跨采用鋼-混組合式懸臂剛構(gòu)結(jié)構(gòu)體系不僅實(shí)現(xiàn)了330m 主跨的安全跨越,而且使其由收縮徐變所引起的結(jié)構(gòu)變形得到緩解,從而進(jìn)一步改善大橋使用性能。此外、連續(xù)剛構(gòu)的實(shí)施對(duì)項(xiàng)目資金及工期的壓力也相對(duì)較小。大橋?qū)嵤╆P(guān)鍵技術(shù)主要包括:

    - 超大跨度剛構(gòu)連續(xù)梁橋施工階段的內(nèi)力與線形控制,

    - 鋼-混接頭的實(shí)施,

    - 330m 主跨中段103-m鋼箱梁的制造、運(yùn)輸、橋下定位、精確吊安技術(shù)(目前長江大橋?qū)嵤┲凶畲篌w量的一次吊安工業(yè)化技術(shù)),

    - 大體積、高性能混凝土實(shí)施綜合技術(shù)。

    主跨330m的重慶石板坡長江大橋復(fù)線橋是世界上最大跨度的梁橋。它的安全、成功實(shí)施不僅將開創(chuàng)梁橋設(shè)計(jì)與建設(shè)的新紀(jì)元、而且也講成為全國乃至全球超大跨度梁橋的建設(shè)奠基石與里程碑。

現(xiàn)代橋梁綠色工業(yè)化技術(shù)

    圖3 重慶石板坡長江大橋復(fù)線橋效果-運(yùn)輸-吊安-成橋圖
    三、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工業(yè)化技術(shù)的歷史、優(yōu)勢與技術(shù)特點(diǎn)

    歷 史

    早在二十世紀(jì)四十年代,由預(yù)應(yīng)力混凝土的創(chuàng)始人之一 Eugene Freyssinet(法國人)開始了對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁短線節(jié)段吻合預(yù)制技術(shù)的探索。并且由Eugene Freyssinet的后繼傳人Jean Muller(法裔美國人)與他的同人們將這項(xiàng)技術(shù)完善、并發(fā)揚(yáng)光大。他們于1952年在美國紐約州東巴佛羅地區(qū)(in the State of New York, East of Buffalo, the United States)的一座小型橋梁上成功地實(shí)施了這項(xiàng)技術(shù)。

    此后,在二十世紀(jì)六十、七十、八十年代法國與美國的公路橋梁建設(shè)中,該項(xiàng)技術(shù)得到大范圍的應(yīng)用。在這個(gè)時(shí)期,預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工業(yè)化技術(shù)不僅應(yīng)用到了簡支梁橋,同時(shí)也在連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、拱橋與斜拉橋中得到廣泛的應(yīng)用。在這樣的歷史背景下,美國節(jié)段法橋梁協(xié)會(huì)(American Segmental Bridge Institute - ASBI)于1989年成立。ASBI的成立在業(yè)主、設(shè)計(jì)咨詢、承包商、與專項(xiàng)產(chǎn)品分包商之間建立了技術(shù)交流的橋梁,并協(xié)助美國各州公路和運(yùn)輸工作者協(xié)會(huì)(AASHTO)編制了全球第一部節(jié)段預(yù)制塊橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范,從而使這項(xiàng)工業(yè)化技術(shù)得到了極大的發(fā)展。

    今天,在美國一半以上的大型混凝土橋梁,特別是都市區(qū)混凝土橋梁的設(shè)計(jì)與施工中均采用了該項(xiàng)技術(shù)。二十世紀(jì)八十年代后期這項(xiàng)橋梁工業(yè)化技術(shù)來到了亞太地區(qū),并在泰國的曼谷、澳大利亞、新西蘭、日本、我國的香港、澳門等地區(qū)的橋梁建設(shè)中廣為使用。上世紀(jì)九十年代后期與本世紀(jì)之初,我國開始了對(duì)這一項(xiàng)橋梁建設(shè)工業(yè)化技術(shù)的學(xué)習(xí)與嘗試,并在我國個(gè)別工程中(如:中鐵三院設(shè)計(jì)的哈達(dá)客運(yùn)專線普蘭店跨海特大橋及遼河鐵路特大橋,瀚陽(國際)咨詢所設(shè)計(jì)的國內(nèi)工點(diǎn):廣州軌道交通四六號(hào)線高架工程、六號(hào)線珠江大橋、福建沉州特大橋;交通部門的工點(diǎn):蘇通大橋引橋等)進(jìn)行了實(shí)踐實(shí)施,為我國橋梁建設(shè)的工業(yè)化技術(shù)的推進(jìn)作出了貢獻(xiàn),加快了我國從橋梁大國到橋梁強(qiáng)國過度的進(jìn)程。

    目前建設(shè)部于2007年頒布了“預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁節(jié)段逐跨拼裝施工技術(shù)規(guī)程”(CJJ/T111-2006),為預(yù)制塊橋梁施工技術(shù)在我國的推廣與應(yīng)用提供了先期的技術(shù)支持。



    圖4、 美國 Hawaii H3

 
    圖5、 Natchez Trace Bridge,Tennessee

 
    圖6、 Lin Cove Viaduct, North Carolina



    圖 7、 香港- Shenzhen western corridor / deep bay link / lai chi kok



    圖 8、 廣州地鐵四號(hào)線、六號(hào)線



    圖 9、 遼河鐵路特大橋



    圖10、 蘇通長江公路大橋(引橋)
 
    基本原理與關(guān)鍵技術(shù)

    基本原理

    像鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化一樣,預(yù)應(yīng)力混凝土短線節(jié)段技術(shù)就其核心是將混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)分割,在零應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行工廠化節(jié)段制造,并通過三維控制技術(shù)使工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)滿足橋梁設(shè)計(jì)功能與幾何多樣化的要求。

    短線配套澆筑法的第一節(jié)段通過固定端模板及活動(dòng)端模板的控制而澆灌,稱為‘基準(zhǔn)節(jié)段’,然后依次用完成的節(jié)段作為下一節(jié)段的活動(dòng)端模板作匹配澆筑,使接口完全吻合,當(dāng)前一節(jié)段完成匹配澆筑后,后一節(jié)段便被移走存放,不需要整段橋跨在預(yù)制場拼合。正由于整跨橋是分段預(yù)制的,因此對(duì)每一節(jié)梁的三維尺寸控制非常重要,否則現(xiàn)場拼裝就可能出現(xiàn)完成拼裝后的橋線形與設(shè)計(jì)不符或相鄰橋跨根本不能接合的重大錯(cuò)誤。

    在澆灌工序中,我們統(tǒng)稱和固定端模板相接的節(jié)段為“現(xiàn)澆節(jié)段”(W/C),而起活動(dòng)端模板作用的節(jié)段為“匹配節(jié)段”(M/C)。


    相鄰節(jié)段的拼合示意
 

    橋梁線形總坐標(biāo)與節(jié)段梁三維坐標(biāo)關(guān)系的建立

    為了使節(jié)段完成拼接后與整個(gè)橋梁的設(shè)計(jì)線形相符合,必須先將整個(gè)橋的線形控制坐標(biāo)分解成每個(gè)節(jié)段接縫處的三維坐標(biāo)。每次澆注時(shí)通過調(diào)整匹配節(jié)段的位置來建立新澆注節(jié)段接縫處的三維坐標(biāo)。最后所有構(gòu)成橋梁的節(jié)段三維坐標(biāo)要能閉合成整個(gè)橋梁的線形總坐標(biāo)。各個(gè)節(jié)段和完成的橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系可以由以下三個(gè)不同的參考系來確定:

    ①最終參考系:是針對(duì)完成后的橋梁結(jié)構(gòu)幾何形狀的參考坐標(biāo)。在這個(gè)參考系中,每個(gè)節(jié)段都用其基本幾何形狀來描述。

    ②輔助參考系:與節(jié)段梁模具相一致,并建立在模具固定端模板上面。

    ③基本參考系:建立在每個(gè)節(jié)段梁上,一般分解在節(jié)段梁間接縫處。在節(jié)段澆注時(shí),基本參考系與輔助參考系重合。

    節(jié)段三維調(diào)整的基本方式

    模具的固定端模板永遠(yuǎn)垂直于澆注節(jié)段的中線,因此每一個(gè)匹配節(jié)段作為下一節(jié)段封口的端面都是垂直于自身中軸線的。在匹配澆筑時(shí),匹配節(jié)段經(jīng)過三維方向的轉(zhuǎn)動(dòng)確定其位置,使每一匹配節(jié)段的中軸線在接口位置與線形曲線吻合。

    要完成短線匹配的要求,三維幾何控制軟件需提供相關(guān)數(shù)據(jù),以指導(dǎo)匹配節(jié)段的定位。

    優(yōu)勢 / 安全、質(zhì)量、耐久、經(jīng)濟(jì)

    材料科學(xué)、計(jì)算力學(xué)、制造施工技術(shù)是橋梁工程技術(shù)中地三大支柱。上世紀(jì)以來,橋梁的制造與施工技術(shù)一直在沿著工業(yè)化的方向發(fā)展。橋梁制造與實(shí)施工業(yè)化所帶來的成果之一就是高性能、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。橋梁中的節(jié)段預(yù)制技術(shù)把傳統(tǒng)的“將天上的澆注工作請(qǐng)到了車間”,是“現(xiàn)場”多工面的施工作業(yè)經(jīng)過統(tǒng)一分解、并集成到了工業(yè)化的、可以重復(fù)優(yōu)化的制造工序?;炷凉?jié)塊的質(zhì)量與穩(wěn)定性得到了從材料直到各個(gè)工序的保證。

    另外,由于混凝土節(jié)塊在預(yù)制完成后將會(huì)在預(yù)制場內(nèi)有一定的儲(chǔ)存期,進(jìn)而使節(jié)段預(yù)制工法實(shí)施的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中的收縮徐變效應(yīng)相對(duì)減少,從而提高此類橋梁的使用壽命,減少業(yè)主的后期維護(hù)及運(yùn)營費(fèi)。

    •速度快

    預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工業(yè)化技術(shù)的另一個(gè)特點(diǎn)就是速度快。由于該項(xiàng)技術(shù)可以將巨大的永久結(jié)構(gòu)合理分塊,現(xiàn)場作業(yè)量小,對(duì)于大型工程可以多點(diǎn)施工組裝架設(shè),速度之快是其它施工工法難以比擬的。

    實(shí)例1:被譽(yù)為全球顛峰工程的加拿大海灣大橋(也叫加拿大聯(lián)邦大橋-Confederate Bridge):大橋全長13.8 km,北桑波瀾德(North Thumberland Strait)風(fēng)大、浪大、水急、海峽深(最深為:43m)、冰封期長(每年六個(gè)月)。該工程采用超大預(yù)制塊技術(shù),項(xiàng)目采用設(shè)計(jì)施工總承包形式,總工期僅為40月(本文作者有幸作為項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人之一,參加本項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)與施工);



    圖 11、Confederate Bridge
    實(shí)例2:泰國曼谷曼納(Bang Na Expressway 簡稱BNE)都市高架特大橋:預(yù)制橋梁全長55公里,都市區(qū)內(nèi)施工。該工程采用全預(yù)應(yīng)力混凝土上部結(jié)構(gòu),項(xiàng)目采用設(shè)計(jì)施工總承包形式,總工程工期為48個(gè)月(本文作者有幸作為項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人之一,參加本項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)與施工)。
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    圖 12、Bang Na Expressway
 
    •施工工法適應(yīng)性強(qiáng)

    預(yù)制節(jié)段的現(xiàn)場拼裝的方法可以多種多樣,其中典型就有:(a)簡支單跨架設(shè)法;(b)懸臂平衡架設(shè)法;(c)推頂架設(shè)法;(d)支架架設(shè)法;(e)整孔架設(shè)法等。



    圖 13(a)簡支單跨架設(shè)法



    圖 13(b)懸臂平衡架設(shè)法 - 1



    圖 13(c)懸臂平衡架設(shè)法 - 2



    圖 13(d)推頂架設(shè)法



    圖 13(e)支架架設(shè)法



    圖 13(f)整孔架設(shè)法
    •對(duì)自然與社會(huì)環(huán)境沖擊小

    由于橋梁制造與實(shí)施工業(yè)化技術(shù)的技術(shù)核心目的與效果之一是“將天上的澆注工作請(qǐng)到了車間”,現(xiàn)場架設(shè)施工基本不受白天、黑夜與天氣條件的限制。運(yùn)梁、吊梁大多在夜間進(jìn)行,張拉成梁多在白天實(shí)施,所以這套工業(yè)化橋梁建設(shè)技術(shù)的實(shí)施大大緩解了由于現(xiàn)場施工給工程周邊自然環(huán)境(工業(yè)塵土、噪音等)與社會(huì)環(huán)境(交通堵塞、人力時(shí)間資源浪費(fèi)等)帶來的沖擊,真正做到了“以人為本、文明生產(chǎn)”。這也是歐、美乃至亞洲發(fā)達(dá)地區(qū)(如日本、香港等)普遍采用短線節(jié)段吻合預(yù)制設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的重要原因之一。

    •相對(duì)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢

    孤立的將一座小橋來就傳統(tǒng)的現(xiàn)澆工法與短線節(jié)段預(yù)制法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較是片面的做法。就象任何工業(yè)化技術(shù)一樣,它需要基本的規(guī)模。就跟一輛手工汽車與專用生產(chǎn)線所生產(chǎn)的唯一的一輛汽車不能進(jìn)行簡單的經(jīng)濟(jì)性比較一樣。很顯然,橋梁工程的規(guī)模越大,用短線節(jié)段預(yù)制法進(jìn)行橋梁建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益就越高;工程規(guī)模越小,經(jīng)濟(jì)效益也越低。若工程規(guī)模過小,單就經(jīng)濟(jì)效益來評(píng)價(jià),甚至不如傳統(tǒng)的“現(xiàn)澆”工法。最終的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也與工程所在地區(qū)的人力、與材料資源價(jià)格有關(guān),對(duì)具體工程應(yīng)具體分析。

    依據(jù)過去幾十年的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn),一般而言,在歐、美等工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū),總長超過1.0 – 1.5公里的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁,短線節(jié)段預(yù)制法所帶來的經(jīng)濟(jì)效益開始體現(xiàn);在亞洲中等發(fā)達(dá)地區(qū)(如港、澳)以及我國大型都市(如:上海、深圳、北京、廣州)地區(qū),經(jīng)濟(jì)工程最小橋長(立交可記匝道長度長之合)一般應(yīng)在2.5公里左右;而在我國國內(nèi)中等發(fā)達(dá)城市(如大多數(shù)省會(huì)城市),經(jīng)濟(jì)工程最小橋長可能在3.0公里左右。值得注意的是這里講的橋長不是指單一橋梁結(jié)構(gòu)的橋長,而是屬于一個(gè)業(yè)主、一批橋梁工程的總長。

    另外,像其它發(fā)達(dá)與中等發(fā)達(dá)國家一樣,我們國家也正在走出“單一靜態(tài)工程投資”決定一切的模式,進(jìn)而走入“安全、耐久、生命周期投資、環(huán)境與景觀”綜合因素決策的時(shí)代。從負(fù)責(zé)當(dāng)代到造福后代。

    技術(shù)特點(diǎn)

    預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工業(yè)化技術(shù)特點(diǎn)很多,但其中最核心的一條是:總體實(shí)施方案的“4+1”原則。這里的“4”是指:設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、架設(shè),而“1”是指項(xiàng)目管理。五個(gè)元素密不可分,設(shè)計(jì)為技術(shù)源頭、制造與運(yùn)輸為技術(shù)條件、管理為技術(shù)保障。



    圖14 設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、架設(shè)
    項(xiàng)目要安全、順利、高效地實(shí)施,要求項(xiàng)目設(shè)計(jì)者不僅對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身有深入的掌握,而且對(duì)節(jié)段橋梁的制造、運(yùn)輸、架設(shè)過程有十分清晰的把握。并且這其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的脫節(jié)都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。例如:在常規(guī)的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁實(shí)施過程中,最終成橋幾何由設(shè)計(jì)文件確定,并由監(jiān)控與施工單位現(xiàn)場調(diào)整實(shí)現(xiàn);節(jié)段預(yù)制技術(shù)則有很大不同,其最終成橋幾何在節(jié)段制造中就已經(jīng)確定,現(xiàn)場很難,甚至無法調(diào)整,所以設(shè)計(jì)不但要對(duì)橋梁的安全、耐久設(shè)計(jì)負(fù)責(zé),更要在設(shè)計(jì)的初期對(duì)橋梁的成橋線型負(fù)責(zé)。

    另外,正是因?yàn)槎叹€節(jié)段預(yù)制設(shè)計(jì)與施工技術(shù)是一個(gè)比較徹底的工業(yè)化技術(shù),實(shí)施的系統(tǒng)性極強(qiáng),一個(gè)高效的項(xiàng)目管理層也是該技術(shù)推廣的必要條件。

    四、橋梁現(xiàn)代工業(yè)化技術(shù)在我國的發(fā)展與推廣展望

    大量的國際工程實(shí)踐與近年來我國在部分橋梁工程實(shí)施的經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)代橋梁工業(yè)化技術(shù)在我國開展與推廣的基本條件已經(jīng)成熟。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)一步深入,交通工程中橋梁基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施質(zhì)量與耐久性問題越來越突出,而且社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)與責(zé)任越來越強(qiáng),大節(jié)段鋼梁技術(shù)及預(yù)應(yīng)力混凝土節(jié)段預(yù)制技術(shù)在橋梁中的應(yīng)用會(huì)越來越被重視和推廣。

    另外,隨著機(jī)械化及工廠化的推廣,預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工業(yè)化技術(shù)會(huì)有更大的發(fā)展空間和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

    作者:孫峻嶺

    孫峻嶺博士,美國加州大學(xué)工學(xué)博士,美國注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師,廣州瀚陽工程咨詢有限公司總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān),中國橋梁節(jié)段預(yù)制設(shè)計(jì)規(guī)范主編人,港珠澳大橋工程安全評(píng)定組組長,三獲國際ENR工程大獎(jiǎng),獲“2011年第二屆廣州新僑回國創(chuàng)業(yè)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。
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