模块化设计、高效率组装——未来,桥梁的建设将像“拼积木”般高效且安全。近日,北京市市政专业设计院负责的课题研究“装配式桥梁下部结构设计方法及施工工艺研究”进行了装配式盖梁静载试验,在模型试验成果观摩会上,多位专家与课题组成员共同观摩了试验的加载过程。

        “装配式桥梁下部结构设计方法及施工工艺研究”是北京建工集团开展的重点攻关项目,课题研究内容包括盖梁本身装配、预制桥墩与预制盖梁装配、预制桥墩与承台装配、预制桥台装配等。

        市政专业设计院课题组委托北京交通大学卢文良教授进行了下部结构足尺及缩尺模型的水平拟静力和竖向静力加载试验。观摩现场,卢文良详细介绍了该模型的试验原理、加载过程、数据分析和初步试验结论等。

        据课题组组长、北京市市政专业设计院党委书记、董事长刘四田博士介绍,目前装配式桥梁下部结构在北京等高烈度地区应用较少,经过理论分析、数值模拟以及此次开展的模型试验,课题组得出结论,本课题所研究的桥梁下部结构装配方式的抗震性能、承载力性能不低于同尺寸现浇试件。

        参与课题研究的施工单位以北京某一实际工程所用π型墩为例进行了工期推演,如果采用传统现浇结构,施工工期为48天,而采用本课题所研究的装配式结构,工期仅为36天,节约了25%,同时,能使结构达到相同的静力、动力学性能指标。

        除此之外,这一课题研究的开展还将助力实现桥梁建设标准化、工厂化施工,从而大量减少现场劳动力,同时为后期进一步实现数字化、智能化建设提供极大便利条件。

        相较于传统现浇结构,在构件厂生产出来的预制结构质量更好、精度更高,在桥梁长期使用过程中,表面整洁、瑕疵更少的构件产生结构病害的速度较慢,从而有效减少运营时期的养护和维修费用,进一步降低桥梁的全寿命周期成本。

        同时,与现有装配方式相比,本课题研究的下部结构装配方式具有施工精度要求低、湿接头采用常规混凝土、设置支架少等优点,在高烈度地区具有较强的适用性。这些优点表明,在课题组的努力下,已有装配式桥梁设计施工技术得到了“进化”。

        专家组成员、北京市政路桥股份公司副总经理景飒对课题研究取得的阶段性成果给予了充分肯定,桥梁下部结构的性能指标达到了预期效果,且将减少施工对交通的干扰和环境污染,符合当前低碳环保和实现高质量发展的要求。

        截至目前,该课题研究进程过半,已经取得5项专利成果,并发表5篇专业论文、2篇EI会议刊物论文,在缩尺试验完成的同时,试验报告及施工工艺研究报告也初步形成。