科技月创新成果展（3）| 波形钢腹板组合结构桥梁节段预制拼装关键技术

一、项目简介

混凝土节段梁短线匹配法、架桥机拼装技术具有架设速度快、施工质量容易控制、环保性好、成本低等优点，目前在国内外应用广泛。然而混凝土节段梁桥自重较大，腹板存在开裂风险，将混凝土腹板替换为波形钢腹板，形成波形钢腹板组合节段梁，该新型组合节段梁可降低结构自重、消除腹板开裂、抗震性能更佳。

节段预制拼装波形钢腹板组合桥梁在世界范围内无应用案例，国内研究尚属空白。波腹板组合结构梁桥采用节段预制拼装工艺存在以下难点：接缝对组合梁受力性能影响有待研究、钢混节段梁独有特性影响施工期受力、波形钢腹板入模及定位精度要求高等。项目采用模型试验、理论分析、数值计算及工艺分析等手段，对节段预制拼装波腹板组合梁桥的技术难点进行分析研究，形成了一批具有自主知识产权的科技成果，项目研究成果成功应用于南京长江五桥，提升了我国波形钢腹板组合结构桥梁节段预制拼装技术，持续推进了我国组合结构桥梁向“工厂化、标准化、装配化”的方向发展。

二、技术特点及创新点

1.技术特点

本研究首次提出将节段预制拼装技术应用于波形钢腹板组合结构桥梁中，使波形钢腹板组合桥梁的建造更优质高效、节能环保，总体达到国际领先水平。该技术主要涉及适于预制拼装的连接构造、结构特性及设计方法、预制拼装施工技术及专用设备等。

2.创新点

研发了一种新型切割开口钢板翼缘式连接件；揭示了关键设计参数对节段预制拼装波形钢腹板组合梁整体抗弯、接缝抗剪及空间抗扭等受力特性的影响规律；建立了节段预制拼装波形钢腹板组合梁设计方法，提出了考虑接缝、配束比例等影响的弯曲强度及抗扭刚度折减系数，提出了横向受力合理计算模型；研发了适于节段预制拼装波形钢腹板组合梁的液压模板系统；研发了波形钢腹板间连接及消除施工误差的临时匹配件及双向调节定位的刚性支撑结构。

三、推广应用情况

研究成果成功应用于南京长江第五大桥，取得了显著的技术、经济和社会效益，具有较好的推广应用前景。

四、评价、专利和获奖情况

1.评价情况

该项目2020年6月通过中国公路建设行业协会评价，研究成果总体上达到了国际先进水平。

2.专利情况

项目共获专利授权5项，其中发明专利4项。

3.获奖情况

2022年荣获中交集团暨中国交建技术发明奖二等奖；2022年荣获中国交通运输协会科技进步奖一等奖。

来源：桥梁结构技术部

文字：丁子贤、郑和晖 

图片：郑和晖