8月5~6日,第七届全国桥梁结构健康与安全技术大会暨桥梁工程与技术创新高端论坛在中山隆重召开。我院工程技术研究中心副总工程师兼BIM所所长黄向平、工程技术研究所副所长李东洋和桥隧与地下空间分院桥梁设计所副所长黄政等一行5人参加会议。
本次会议由桥梁工程与技术网主办,桥梁结构健康与安全国家重点实验室担任技术指导。大会以“科技引领、创新发展、绿色设计、智能建造、智慧管养”为主题,邀请聂建国院士等25位桥梁领域的著名专家及学者通过线上线下相结合的方式分享了最新研究成果。大会还从桥梁设计与施工、健康监测、维修加固等方面展示了桥梁领域的新成果、新技术、新设备、新材料。
一、学术报告分享
1. 《桥梁工程安全问题及其对策》——中国工程院院士聂建国
聂建国针对桥梁因设计、施工缺陷、车辆超载、外部车辆碰撞等原因造成坍塌隐患,系统地阐述了桥梁安全的新理念和实践经验。提出应重视发挥科技创新的引领作用,避免为创新而制造新问题,促进土木工程可持续发展,向高性能、长寿命、低耗能、低排放的目标迈进,并应将理论与工程实际紧密结合。聂建国指出,机制、理念、科技、设计、施工、管理六个方面的创新是促进高性能土木工程可持续发展的不竭动力。
2. 《大跨桥梁智能建造技术研发与应用》——中铁大桥局集团副总工程师周功建
周功建在报告中分享了基础、高墩高塔、梁索拱最新的智能建造技术及设备,以及施工项目BIM协同管理平台、智慧管理数字孪生平台、虚拟建造、智慧工地和基于标准化BIM标准设计的智能建造共性技术。
周功建并对大跨桥梁智能建造技术进行了展望:
(1)智能建造是面向国家战略需求和建筑业的升级转型的重要手段,是融合土木建筑、机械设计制造、电子信息、工程管理、物联网等多专业发展而成新技术。打造多专业融合“产、学、研、用”的智能建造平台,形成新的业务生态,是行业发展的需求和方向。
(2)制定大跨桥梁的智能建造标准以及相关的政策,提升应用智能建造技术的创效能力,有序推进,促进智能建造规范、良性发展。
(3)结合双碳目标,发挥智能建造优势,通过技术创新、装备研发及升级、智慧管理转型等,开展更多智能化与绿色技术的融合创新,提升我国大跨桥梁绿色智能建造水平。
(4)研发少人化、无人化自动化装备,研发虚拟建造、数字孪生等智能化技术,推动建筑行业从劳动密集型向智能数字化转型。
(5)研发智能建养一体化技术,打造大跨桥梁全生命周期智能建造、运维体系,也是行业发展的方向。
3.《中国桥梁产业现状及未来高质量发展探讨》——瀚阳国际董事长、技术总监孙峻岭
孙峻岭先从我国铁路、城市轨道交通、公路市政的发展谈起,再谈到产业从工业萌芽到工业1.0、工业1.5、工业3.0的发展历程,提出了我国主体桥梁(中小桥梁)设计与建造所面临的挑战、高质量发展所面临的的技术层面问题以及解决途径。
(1)主体桥梁(中小桥梁)设计与建造所面临的挑战:技术标准有待提高;设计较粗放;工业化水平有待提高;劳动力结构不甚合理;桥梁病害不容忽视。
(2)主体桥梁(中小桥梁)高质量发展所面临的技术层面的问题:标准问题、标准图问题;技术固化,一刀切模式,阻碍新时期低碳高质量发展。
(3)主体桥梁(中小桥梁)高质量发展的解决途径:低碳高质量发展不动摇;标准化应服务于新时期发展需求;采用更高标准的工业化和数字化技术填补空白。
孙峻岭还介绍了核心基础设施绿色建设升级方案及案例,如国际案例:
●泰国邦那高速公路:主线长55km,双向6车道,桥宽27.2m,平均跨度42m,采用短线法节段预制技术,1997年建成;
●美国 Lin Cove Viaduct, North Carolina:上、下部结构均采用节段预制技术实施,1995年建成;
●美国 Natchez Trace Bridge Tennessee;
●加拿大联邦大桥Confederation Bridge:跨海公路大桥,全长12.9公里,双车道,采用超大预制块技术,被世人称之为“现代桥梁工程颠峰之作”,1996年建成。
如国内案例:
●广州地铁六号线高架:总长3.2km,双薄壁无支座连续刚构,跨路口Y型墩无支座连续刚构,短线法节段预制技术,2013年12月建成通车;
●郑州市四环线及大河路快速化工程:建国以来最大单体市政建设工程,目前全球最大规模工业化节段预制工程,以完整性、高效的连续刚构为主体,以简支梁、连续梁为辅的桥梁结构体系,完整性桥梁结构设计+桥梁工业化3.0,短线法节段预制技术结构体系。
4. 《超高性能混凝土在装配式桥梁中的应用研究》——桥梁结构健康与安全国家重点实验室执行主任田启贤
田启贤报告从超高性能混凝土性能提升及配合比优化研究、UHPC在装配式桥梁接头及界面连接关键技术研究、UHPC装配式桥梁构件及结构关键技术研究和UHPC-钢正交异性组合桥面结构研究四个方面开展了系列试验和理论研究,提出了预制UHPC梁合理配筋范围、钢-UHPC组合梁设计方法、UHPC连接合理构造、组合桥面成套技术等。研究结果表面:UHPC结构符合长寿命、轻型化、高韧性等原则,在装配式桥梁中有广阔的应用前景。
5.《超大跨度四主缆悬索桥(湖北燕矶长江大桥)总体设计与关键技术——中交第二公路勘察设计研究院有限公司副总工程师、首席专家彭元诚
彭元诚报告内容分为项目概况、主要控制因素、不同垂度四主缆悬索桥方案的提出、主桥设计方案、不同垂度四主缆悬索桥关键技术和结语与展望六个方面。
燕矶长江大桥为双层公路大桥,上层为高速公路,下层为城市快速路,地处黄冈市和鄂州市交界处,采用主跨1860米四主缆双层钢桁梁悬索桥,其四主缆不同垂度设计属世界首创。燕矶长江大桥跨度大(1860m)、双层承载、桥塔高度受限、主缆垂跨比小,采用不同垂度四主缆方案,具有如下技术优势:
(1)四主缆不同垂度方案,主缆直径可控制在1.0m左右,减小了主缆钢丝的弯曲次应力、降低了主缆、索鞍、索夹的规模和施工难度,提高了主缆受力性能。
(2)外缆与钢衔梁下弦连接,主缆垂度增加,提高了主缆垂跨比和承载效率。
(3)内缆位于上层桥面以上,可利用内缆采用缆载吊机架设钢梁,方便了施工。
(4)内、外边缆前后锚固,锚固系统尺寸较小,锚砣受力更均匀。
(5)不同垂度四主缆悬索桥体系,提高了结构阻尼和抗风性能。
(6)外缆采用1960MPa、内缆采用2100MPa高强钢丝,内、外缆直径相同,索鞍、索夹的直径规格相同,方便了构件加工和施工。
燕矶长江大桥夜景效果图
6. 《东莞滨海湾大桥创新实践》——广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司总工程师梁立农
梁立农报告内容分为工程概况、景观创新实践、结构创新实践、施工简介和项目特色设计五个方面。东莞滨海湾大桥,主塔采用独柱塔,造型为东莞市花—玉兰花,总高为149.8m,桥面以上高度131.597m。塔柱受建筑景观限制,几何尺寸较小。为保证结构整体刚度和受力的合理性及施工方便性和经济性,中、下塔柱采用双层钢壳混凝土组合结构,上塔柱采用钢结构。总体根据结构受力特点,形成钢塔与钢壳组合塔的混合结构。
东莞滨海湾大桥的特点:
(1)建筑景观效果与地域文化高度融合,极具标识性。
东莞滨海湾大桥实景图
(2)主桥跨径组合(60+200+200+60)m,带大悬臂人非通道的分体式钢箱梁全宽60m,为目前国内最大跨径、桥面宽度最宽的空间扭索面斜拉桥。
(3)钢-钢壳混凝土混合塔的首次应用。
(4)复杂节点的精细化设计。
(5)丰富的BIM应用场景。
(6)景观细节的细心打磨。
二、参会感悟
1. 设计是工程项目的灵魂,设计是完成低碳目标,降低碳排放的关键环节。对于我们设计人员来说,高质量地完成我们设计项目,就是在完成低碳的目标。我们要与时俱进,依靠科技创新,坚持将科学发展,绿色设计的理念贯彻在我们的设计作品中,打造人与自然相和谐的平安百年工程。
2. 桥梁工业化不等于标准化,标准化不等于标准图,我国大量中小桥桥梁工业化仍需要我们设计人员努力。设计院要拥抱工业化,掌握桥梁工业化新技术,才能跟得上桥梁的行业发展。
3. 地标景观桥梁的设计需要建筑师、桥梁工程师以及多专业人才的共同创造才能产生。景观桥梁设计应充分应用BIM+专业打造复杂的构造细节。
4. 随着珠海大量的桥梁进入管养期,桥梁管养和运营压力逐年增加。发展智慧管养技术是桥梁管养的必然趋势,我院可择机进入桥梁健康监测的领域,发展我们的业务,使健康监测和设计相辅相成,共同发展。