东南大学

2012-02-16
报刊:东南大学报

内容搜索

标题导航

放大 缩小 默认

压不断碾不碎冻不裂晒不化钢桥面铺装“轻装上阵刚柔相济”

大跨径桥梁钢桥面铺装成套关键技术及工程应用获国家科技进步二等奖

   期次:第1178期   



  本报讯 东南大学黄卫教授率领的科研团队陈志明、钱振东、胡汉舟、黄融、程刚、王建伟、朱建设、罗桑、过震文、王晓、吴秉军、邵利、应军、闵召辉等团队成员,联合中铁大桥局和上海长江隧桥工程建设指挥部等单位,历经十余年,通过系统的理论研究、大量的室内外试验和工程实践,形成了钢桥面铺装“材料—结构—设计—施工”成套关键技术,成果已应用于全国10多个省(市)的近30座大跨径桥梁,成功地解决了大跨径桥梁建设的难题,获国家科技进步二等奖。2012年2月14日,在北京人民大会堂隆重召开的国家科学技术奖励大会上,该项目及其研究团队受到党和国家领导人的表彰。
  钢桥面铺装是国内外大跨径桥梁建设的重大难题。我国普遍采用扁平钢箱梁,桥面极端高低温差大,重载交通且超载严重,钢桥面铺装较国外难度更大。我国上世纪90年代建设的十多座很有影响的大跨径桥梁,钢桥面铺装早期破坏严重。如江阴长江大桥为解决桥面铺装难题进口英国材料,由英国公司承建桥面铺装,通车不久产生了严重破坏,造成直接经济损失1.7亿元。钢桥面铺装是国内外大跨径桥梁建设的重大难题。因此亟待解决以下关键技术:(1)研发适合我国大跨径桥梁使用条件的铺装材料;(2)研究适合大跨径桥梁和重载交通的铺装结构;(3)建立符合钢桥面铺装受力和使用机理的设计指标体系及设计方法;(4)研制专用的施工装备,制定施工工艺流程与质量控制体系。
  黄卫教授及其团队历经十余年系统研究和工程实践,解决了我国大跨径桥梁建设的重大难题。
  1.发明了新型桥面铺装材料。发明了沥青综合改性技术,解决了沥青与环氧树脂不相容的重大难题,在国际上首次实现用普通沥青制备高中低性能多组分环氧沥青,而美国需用特殊石油炼制的特殊沥青,成本高,性能单一;通过改进原材料的组成设计、相态结构和固化体系,将热熔性沥青转变成热固性的环氧沥青,赋予环氧沥青优异的力学和工程性能,其性能优于美国同类产品。
  2.发明了薄层铺装结构。通过铺装和材料机理综合分析,提出了两种薄层结构,显著减轻自重,节省桥梁造价,发明的“浇注+环氧”结构既有浇注式柔韧性好又有环氧沥青抗车辙的优点,大幅提高了铺装的协调变形和抗疲劳能力,复合梁疲劳强度>1500万次,成功解决了开裂、脱层和协调变形三大难题。
  3.首次建立钢桥面铺装设计理论与方法。通过系统的理论分析、试验研究和大量工程实践,发现了桥面和路面受力机理的差异,确定了桥面铺装荷载图式、临界荷位,建立了疲劳方程、车轴换算公式,纠正了过去直接套用路面设计方法的错误;系统研究钢箱梁与铺装的相互作用,建立了疲劳、拉拔和协调变形设计指标体系;优化了钢箱梁和铺装体系的设计,首次形成了系统的钢桥面铺装设计理论与方法,被广泛应用。
  4.攻克了钢桥面铺装施工组织与质量控制难题。发明了黏结料自动洒布,解决了美国人工设备精度差、质量难以保证的问题,发明了补给设备,实现了大规模现场连续作业。通过大量的室内及现场铺装试验段试验,系统制定了铺装施工工艺、施工组织与质量控制标准,攻克了环氧铺装容留时间、施工温度、现场气温等难题。打破国外专家"中国没有能力实现环氧沥青混凝土钢桥面铺装"的断言。
  成套关键技术已在我国近30座大跨径桥梁工程中应用(占主跨>500m桥梁的80%以上)。南京二桥首次实施环氧铺装,通车10年使用良好,是首座钢桥面铺装获得成功的桥梁。天津富民桥应用专利环氧沥青,最大容留时间>58min,突破了美国材料极限。天兴洲长江大桥实现了10℃气温条件下施工,打破了美国材料>20℃的要求。总体经济效益38.3亿元,社会效益显著。
  该技术成果获专利7项,专著1本,论文139篇,获省部级一等奖3项。成果鉴定、工程验收、总体评价达到国际先进水平,对我国大跨径桥梁建设作出了重大贡献。(郑立琪)
放大 缩小 默认

版权所有 东南大学 Copyright @2011-2023 All rights reserved.

   技术支持:华文融媒云