获奖项目名称
高烈度地区空间异形曲面拱肋大跨度飞燕式拱桥建造关键技术研究
主要完成单位
中铁上海工程局集团有限公司、北京市市政工程设计研究总院有限公司、中铁大桥科学研究院有限公司、中铁投资集团有限公司
主要完成人
李国华、杨文忠、张朝阳、唐琪、王迎彬、王永明、董晓青、王海涛、曾德礼、王海峰
一
项目背景
京雄高速永定河特大桥位于北京市大兴区、丰台区、房山区交界处，是京雄高速公路全线重点控制性工程和区域重要的景观标志性桥梁。大桥全长1.62km，其中主桥长520m，采用飞燕式部分推力拱体系，抛物线线形，主拱跨度300m，矢高75m。主拱肋截面从拱脚处不规则四边形截面逐渐过渡到拱顶的五边形截面，拱肋扭转上升，在拱顶处采用中国结造型的风撑结构连接，形成造型轻盈独特的异形曲面拱肋结构。
二
创新成果
通过对景观、阻水比、地震度、结构分析等方面研究，开展数值对比分析、抗震台试验验证，创新了一种拱桥五孔钢-混凝土混合梁+三角刚架结构体系。
研发最大阻尼力5000kN国产粘滞阻尼器，阻尼器速度指数0.35，冲程±150mm，以限制主梁纵向位移，避免主梁在地震作用下与拱肋和边孔钢梁发生碰撞。
大跨度拱桥快速化建造技术。研发清基可滑移平台、围檩支撑智能整体同步下放装置、拱肋同步落架等技术，实现了围堰内快速清基、围檩智能整体下放、承台和下拱肋快速施工和拱肋快速化落架。
研发了胶结状卵石绞吸清基设备和锁扣钢管桩安装用振动锤，创新了二次清基技术和钢管桩内引孔技术，并运用无人测量船对基底断面进行测量，解决了不通航水域胶结状卵石地质深水基础施工难题。
创新了空间异形钢箱拱肋加工、安装技术。根据异形曲面钢箱拱肋结构特点，研发了一种模块化梁拱共用胎架结构，增强了胎架通用性，显著降低施工成本。运用BIM、虚拟预拼装等技术辅助拱肋加工制造和安装施工，拱肋制造安装精度达到毫米级。通过研发“京雄高速公路智慧管理平台”，实现了吊装状态全过程智能监控。
采用了基于多阶段统一参数化模型的数字化建造技术，创新了项目管理模式，从设计、施工和运维三阶段，通过桥梁结构参数化建模与有限元分析、三维扫描、数字化自动监测系统等技术应用实现了拱桥的智能建造。
三
推广应用
该成果已成功运用于京雄高速永定河大桥工程中，施工安全、质量优良，得到了业主单位、监理单位的一致肯定，取得了良好的社会、经济、环保效益。该成果的研发提升了我国高烈度地区拱桥建造水平，提高了拱桥建造质量和施工效率，降低了安全风险，具有较高的推广应用价值。
END