工業(yè)化裝配化市政工程技術引領者

文|上海工業(yè)化裝配化市政工程技術研究中心

“裝配式橋梁設計施工關鍵技術研究及應用”項目依托多項國家自然科學基金和上海市科委研發(fā)任務，歷經10年攻關首次建立了橋梁結構全裝配式施工技術體系，填補了橋梁下部結構預制拼裝技術的空白，形成了完全自主知識產權的技術和工法，取得了橋梁裝配技術的新突破，在工程建安費與現澆基本持平的情況下，達到了現場工期縮短50%以上、現場工人減少80%以上、施工期內交通影響降低60%以上的預期目標，推動了橋梁結構裝配化、工廠化、標準化技術的科技進步。

潛心致力實現橋梁設計施工的裝配化

上海市城市建設設計研究總院（集團）有限公司聯合中交第二公路勘察設計研究院有限公司、上海公路投資建設發(fā)展有限公司、同濟大學等科研院所、建設集團組建的項目組，開啟了10年的科研攻關里程，完成了“裝配式橋梁設計施工關鍵技術研究及應用”項目的技術創(chuàng)新和實踐應有，實現了橋梁施工技術的創(chuàng)新，獲得了顯著的經濟效益和社會效益。

裝配式蓋梁施工

裝配式立柱施工

項目獲得的首要成果是突破了橋梁下部結構傳統(tǒng)現澆的建造方式，首次構建了“樁基-承臺-立柱-蓋梁”全套快速施工體系，攻克了樁基與承臺連接、承臺與立柱連接、立柱與蓋梁連接的技術瓶頸。項目組針對橋梁結構荷載重、動力響應大、連接構造難的特點，研發(fā)了灌漿套筒連接、超高性能混凝土快速接頭等多種連接形式，首次建立了大懸臂蓋梁的預制拼裝方法，通過擬靜力試驗和振動臺試驗揭示了裝配式橋梁的地震破壞規(guī)律，實現了裝配式技術在高烈度地震區(qū)的應用。

項目組創(chuàng)新地將超高性能混凝土應用在預制裝配橋梁主體結構中，完成了25米至40米通用先張法超高性能混凝土預制箱梁結構和102米全體外束超高性能節(jié)段箱梁簡支結構的設計與應用。在橋梁建設過程中，通過應用超高性能混凝土實現了構件的輕量化，可將結構自重減少40%以上。

此外，項目組成功建立了裝配式橋梁設計方法，編制了裝配式橋梁結構領域第一部標準——上海市工程建設規(guī)范《預制拼裝橋墩技術規(guī)程》，主編交通運輸部行業(yè)標準《裝配式橋梁設計規(guī)范》及其他主要規(guī)范5部，形成了從設計、施工、驗收到運維的全體系標準，支撐了裝配式橋梁技術的推廣應用。

“裝配式橋梁設計施工關鍵技術研究及應用”項目構建了裝配式橋梁技術完備的產業(yè)鏈體系，提出了“環(huán)境友好型”的低影響建設體系及以“精度”為核心的工程建設理念。項目組首次確立了適用于不同構件的、規(guī)模化制備的工藝流程和信息化組織管控技術，集成了大型的運輸設備、現場拼裝吊裝設備和壓漿設備，研發(fā)了構件間拼裝對準技術、信息化施工模擬分析技術等，實現了橋梁建造與信息化工業(yè)化深度融合、培育了新產業(yè)新動能。

同時，項目獲得了43項專利，其中發(fā)明專利3項；申報省部級工法1項；主編了1部行業(yè)標準、1部團體標準和9部地方標準；發(fā)表論文12篇。項目實現了從“核心技術-系統(tǒng)集成-成果轉化-工程應用-理論突破”的全過程創(chuàng)新，已成功應用于上海、廣東、四川、湖南、東北等地二十余項代表性工程，近三年國民經濟效益節(jié)支總額約5.7億元。

術業(yè)專攻打造工業(yè)化裝配化技術前沿陣地

上海工業(yè)化裝配化市政工程技術研究中心（簡稱“研究中心”）依托于上海市城市建設設計研究總院（集團）有限公司，聯合上海公路投資建設發(fā)展有限公司、同濟大學及上海城建市政工程（集團）有限公司，由上海市科學技術委員會于2017年8月1日批復正式籌建。研究中心立足于技術創(chuàng)新發(fā)展的前沿，遵循綠色環(huán)保、以人為本和持續(xù)發(fā)展的理念，從實際需求出發(fā)，打造產學研一體化開放服務平臺，力求推動市政基礎設施綠色快速的建造方式變革，降低工程建設對交通的影響和噪音、粉塵及廢氣排放，提高工程建造質量和建造速度。

研究中心在四家單位的支持下，形成核心研究團隊50余人，其中博碩士研究生44人，高級技術職稱人員43人，占比約80%。研究中心與4家單位的生產職能部門充分融合，密切合作，在行業(yè)內推進新技術時可借助生產團隊發(fā)揮技術孵化作用。研究中心邀請行業(yè)內知名院士、設計大師等知名學者專家，組建技術委員會，為研究中心技術開發(fā)工作計劃、工程設計試驗方案把脈，提供技術經濟咨詢及市場信息等。研究中心自成立以來，在相關領域獲得2017年度上海市公路學會科學技術獎一等獎、2017年度華夏建設科學技術獎二等獎等諸多榮譽。研究中心工作人員也先后成功申報了上海市超級博士后、上海市啟明星、上海市青年啟名星等人才計劃。

多源發(fā)展銳意進取再創(chuàng)新機遇

規(guī)范與標準編制中心

研究中心已主編上海市地方標準《預制拼裝橋墩技術規(guī)程》、主編成都市地方標準《成都市預制拼裝橋墩設計導則》《成都市預制拼裝橋墩生產、施工與質量驗收技術導則》，主編了《上海市市政工程預算定額（2016）》中橋梁預制結構部分定額章節(jié)。目前，研究中心正在主編中國公路學會標準《公路裝配式混凝土橋梁技術指南》《四川省城市橋梁預制拼裝橋墩設計標準》《四川省城市橋梁預制拼裝橋墩生產、施工與質量驗收技術標準》等一系列行業(yè)和地方標準。

專業(yè)設備孵化與理論試驗研究中心

研究中心圍繞裝配式結構生產工藝，開發(fā)新型專業(yè)設備，開發(fā)了UHPC橋面鋪裝攤鋪等設備。同時，研究中心與國內多個設備生產廠家保持密切聯系，力求在專業(yè)設備領域取得突破。

研究中心與上海大學合作建設“工業(yè)化裝配化結構工程實驗室”，針對裝配式結構的特點與理論難點，擬定設置5000千牛電液伺服結構加載試驗系統(tǒng)、多功能氣候模擬試驗箱等一系列試驗設備，打造國內相關領域試驗中心。

嘉閔高架施工

預制場立柱預制

高精度智慧化預制構件生產中心

研究中心成員單位已入股上海、江西南昌、四川成都、浙江紹興4個生產基地，主要產品包括預制拼裝橋梁、綜合管廊、多種異形結構、裝配式房建等。引進國外高精度鋼筋加工設備、開發(fā)高精度鋼筋胎架、研發(fā)大噸位吊點，將“互聯網+”、云存儲、全智能化的新技術融入預制構件的生產，CPM協同生產管理、MES構件制造執(zhí)行和BIM協同生產管理為核心的信息化平臺，將協同管理系統(tǒng)與數字化生產管理模塊有機結合，打造現代化的“智慧工廠”。

開放式技術轉化與綜合服務中心

研究中心通過對外做學術匯報、組織學術論壇、觀摩會、運營相關微信公共號等多種途徑宣傳推廣工業(yè)化裝配化市政工程技術，通過承擔課題研究、咨詢、設計、施工等多種方式促進技術落地，通過和高校聯合培養(yǎng)等途徑為社會培養(yǎng)后備人才。

研究中心能夠提供從理論研究、方案策劃、設計施工到產業(yè)化實施的裝配式市政工程全過程咨詢服務，同時提供預制拼裝橋梁建設工程的設計施工總承包服務。