項目團隊研發了一種具有自主知識產權的節段間預應力管道接縫密封裝置,研究建立了寬幅箱梁節段預制拼裝施工全過程幾何線形控制管理平臺,構建了預制節段的質量評定指標和拼裝成橋的質量評定指標、準則和方法,有效提高了節段預制拼裝接縫密封效果和寬幅箱梁成橋線形。
虎門二橋引橋混凝土箱梁采用節段預制拼裝工藝,箱梁頂板寬度達20米,傳統的節段預制拼裝施工控制技術很難滿足成橋線形精度要求。另外,預制節段拼裝成橋需要采用預應力連接,節段間預應力筋管道接縫一直是影響該類橋梁管道壓漿施工和使用壽命的薄弱環節。為此,項目團隊在虎門二橋寬幅箱梁施工過程中,應用了“寬幅箱梁節段預制拼裝關鍵技術與質量評定方法研究”成套技術,全過程均沒有使用墊片來調整混凝土箱梁線形,精度滿足規范和設計要求。

虎門二橋節段預制拼裝成橋

新型組合預應力筋管道接縫密封裝置
結合節段拼裝箱梁需要依靠預應力張拉進行縱向擠壓成橋工藝的特點,項目團隊研發了一種新型組合預應力筋管道接縫密封裝置,由定位環、扣帽、環芯和密封環組成,將縱向擠壓密封轉化為橫向擠壓密封。采用新型接縫密封裝置,試件的密封真空度最高達到負0.08兆帕,接近真空泵極限真空負0.094兆帕;持壓最大長時間75秒,持壓時間比傳統墊圈密封增加約74%;在成橋運營期間,預制節段間接縫開裂至5毫米,依然可保持良好的密封效果。
該技術包括模型計算與誤差預測、誤差分析與修正、預制放樣與拼裝測量。將橋梁施工全過程納入成橋線形控制中,從梁的預制階段開始對橋梁的施工誤差進行識別與調整,直至梁段的拼裝完成。管理平臺主要由角色管理、信息錄入、數據庫、算法子程序、功能轉譯和信息可視化等六個模塊組成。

密封裝置在箱梁預制節段中的安裝-節段混凝土澆筑前

節段預制箱梁吊裝

密封裝置在箱梁預制節段中的安裝-節段混凝土澆筑后

節段預制箱梁拼裝
檢驗評定方法與準則在廣東省虎門二橋工程中進行了應用,實踐表明該檢評標準安全適用、經濟合理、效益顯著,適用于類似的節段預制拼裝混凝土結構施工。

節段預制拼裝箱梁分部工程與分項工程劃分

寬幅箱梁節段預制拼裝成橋線形檢查項目與要求

寬幅箱梁預制拼裝施工全過程多功能幾何線形控制組成模塊

箱梁節段與拼裝過程可視化信息展示及工程進度形象顯示