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行業(yè)新聞
新型無(wú)焊接正交異性組合橋面結(jié)構(gòu)首次應(yīng)用于長(zhǎng)沙高鐵西站配套高架橋
時(shí)間：2024-12-24    來(lái)源：湖大UHPC橋梁研發(fā)團(tuán)隊(duì)    分享：
2023年，通過(guò)中建國(guó)際投資（湖南）有限公司、中建五局與湖南大學(xué)、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司的產(chǎn)學(xué)研合作，將無(wú)焊接正交異性組合橋面結(jié)構(gòu)科研成果首次應(yīng)用于長(zhǎng)沙高鐵西站配套高架橋項(xiàng)目。


1.新型組合橋面構(gòu)成與特點(diǎn)

無(wú)焊接正交異性組合橋面結(jié)構(gòu)（以下稱(chēng)新型組合橋面結(jié)構(gòu)）由型鋼、鋼板條和UHPC板組合而成，如圖1所示，其中上翼緣板上焊有短栓釘?shù)男弯撟鳛榭v肋，置于配筋UHPC薄板底部；焊有短栓釘?shù)匿摪鍡l作為UHPC橋面板底部橫向抗拉的體外配筋，沿橫向布置在型鋼上翼緣板上，并通過(guò)短栓釘埋置于配筋UHPC薄板的下緣。

圖1 無(wú)焊接正交異性組合橋面結(jié)構(gòu)


組合橋面板與鋼箱梁的縱橫向連接均采用T型濕接縫，如圖2，將型鋼及鋼筋交錯(cuò)布置，并將新舊UHPC接縫置于低應(yīng)力區(qū)，使得UHPC內(nèi)鋼纖維在高應(yīng)力區(qū)連續(xù)分布，上述措施有效防止了接縫開(kāi)裂。新型組合橋面結(jié)構(gòu)（含接縫）除栓釘外，無(wú)任何板件焊接。


圖2 無(wú)焊接T型濕接縫


 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面，與傳統(tǒng)正交異性鋼橋面相比，自重持平，造價(jià)僅為后者的一半，因無(wú)板件焊接，本技術(shù)具有更高的抗疲勞性能。


圖3 本技術(shù)與正交異性鋼橋面自重對(duì)比


圖4 本技術(shù)與正交異性鋼橋面經(jīng)濟(jì)性對(duì)比


2.研發(fā)與工程應(yīng)用

在2021年度國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(52038003)的資助下，項(xiàng)目組對(duì)這種新橋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析、模型試驗(yàn)及優(yōu)化研究。2023年，通過(guò)中建國(guó)際投資（湖南）有限公司、中建五局與湖南大學(xué)、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司的產(chǎn)學(xué)研合作，將科研成果首次應(yīng)用于長(zhǎng)沙高鐵西站配套高架橋項(xiàng)目。


長(zhǎng)沙高鐵西站位于湘江新區(qū)金橋片區(qū)，為國(guó)家級(jí)綜合交通樞紐，預(yù)計(jì)2025年投入運(yùn)營(yíng)。站前高架含東、西高架，本項(xiàng)目東高架分居站南、北兩側(cè)，呈“U” 形分布，橋梁全長(zhǎng)3.98km，跨望城大道、馬橋河路兩條現(xiàn)狀主干道。新型組合橋面結(jié)構(gòu)應(yīng)用在東高架與望城大道垂直相交的F匝道處。


圖5長(zhǎng)沙高鐵西站效果圖


該橋?yàn)榭鐝?5m、橋?qū)?m的簡(jiǎn)支組合梁，主梁高2.8m。橋面板采用HW200×200型鋼，鋼板條寬70mm，厚8mm，縱向間距200mm，UHPC板厚度65mm，橋面板總高265mm。


圖6長(zhǎng)沙西站東高架匝道橋示意圖


3.組合橋面施工

組合橋面板由中路華程橋梁科技股份有限公司施工，以下是預(yù)制橋面板的施工過(guò)程：


型鋼栓釘焊接

鋼板條栓釘焊接

預(yù)制橋面板立模

覆膜自然養(yǎng)護(hù)至終凝

起吊預(yù)制板

堆放預(yù)制板

預(yù)制板蒸汽養(yǎng)護(hù)


以下是鋼梁以及組合梁的施工過(guò)程：


焊接鋼梁

橋面板接縫處栓釘焊接

預(yù)制板現(xiàn)場(chǎng)吊裝

接縫鋼筋綁扎

澆筑接縫UHPC

接縫UHPC覆膜養(yǎng)護(hù)

蒸養(yǎng)后UHPC表面未見(jiàn)裂紋


結(jié)語(yǔ)

1. 本技術(shù)自重與現(xiàn)有鋼橋面持平，研究表明，本技術(shù)完全能夠適應(yīng)特大跨徑斜拉橋、懸索橋等各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)受力要求。


2.  UHPC的高模量、高耐久和低收縮、低徐變特性，能保證其與鋼構(gòu)件長(zhǎng)期穩(wěn)定共同工作。


3.  相比鋼橋面，本技術(shù)節(jié)省造價(jià)約50%，組合橋面板基本免維護(hù)，橋面鋪裝只需普通瀝青鋪裝，運(yùn)維成本低廉。


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