某高速公路桥梁四新技术应用总结.docx

某高速公路桥梁四新技术应用总结一、工程概况1.1工程简介某高速公路五标主要施工范围为K65+159. 641K71+992. 64,全长6. 833km, 主要为特大桥2座，XX河特大桥和XX沟特大桥。XX河特大桥为上跨越XX河的景观桥，桥梁全长1763m。主桥采用（17 孔X91m）上承式钢箱连拱，两侧引桥分别采用（3孔X40m）及（3孔X30.67m） 预应力混凝土 T梁。X X沟特大桥全长5040m,采用94 X 30m+4 X 40m+62 X 30m+5 X 40m的装配式 预应力混凝土连续T梁结构，全桥共计41联。北接XX河特大桥，南接南拒马 河特大桥。下部结构为排架桩+3墩柱+普通盖梁型式。工程主体结构计划完工日期为2020年12月31日，竣工日期为2021年6 月30日。中标合同价为211467. 5036万元。XX河特大桥效果图XX河特大桥效果图XX沟特大桥效果图1. 2主要工程数量本工程主要工程数量如下表。工程数量表序 号部位名称单位X义河特大桥XX沟特大桥合计备注1桩基（根）1. 5m根1616131421. 6m根242431. 8m根1688289842. 0m根6410817252. 4m根2042046承台系梁个483183667花瓶墩个1010钢筋配送实行“点餐式”服务，现场人员可以通过手机，将指定部位的钢筋 型号及数量通过手机发送到平台，后场人员通过手机终端接收“预定”信息，按要求进行钢筋的配送。要求进行钢筋的配送。1、现场提交钢筋加工订单2、钢筋加工中心接收单3、组织生产4、配送5、钢筋配送抵达现场6、配送订单确认钢筋智能配送12、钢梁智能制造1）钢箱连拱桥制造中应用了基于BIM技术的工程管理协同，作为“车间制造执行智能管控系统”核心应用。融合下料、加工、拼装、涂装等过程数据，形成钢箱连拱桥四线一平台智能制造服务新模式。“四线”生产数据无线网络平台工艺参数四线一平台模式2）钢箱连拱桥制造中使用了世界顶级的套料软件SigmaNEST（西格玛软件）。西格玛软件可以直接读取TEKLA等软件的二维及三维格式文件，进行自动排版套 料、切割模拟，输出精确钢板采购清单、数控加工程序。利用可视化数控编程及 数字化管理软件的直接读取转化功能进行自动排版及NC编制，实现3D模型数 据与加工数据准确协同，实现了三维图纸设计加工一体化，全面承继设计意图, 减少出错机率，满足工程加工质量与效率要求。钢箱连拱桥板单元制造时使用了板单元自动化组装技术。定尺轧制的板单元 面板采用专用数控铳床铳削三面坡口，取代传统热切割，大幅提高加工精度和坡 口质量；板单元制造采用具有自主知识产权的组焊一体技术装备，将U形肋组 装定位、内焊两道工序一次完成，可有效化解定位焊潜在的缺陷风险，生产效率 提高一倍；外侧焊缝采用全熔透焊接技术反变形船位焊接，焊缝成形美观，抗疲 劳性能大幅提升；采用专用数控矫正机床，应用图像识别、智能感知技术，检测 板单元焊后平整度，进行自动化机械矫正；应用横隔板焊接机器人系统，采用先 进的电弧跟踪技术双枪对称施焊，完成横隔板单元、顶板单元等杆件的自动化焊 接，实现自动包角，焊接质量及稳定性可大幅提高。钢箱连拱桥制造中使用了智能焊接与涂装技术。在BIM模型中建立焊缝地 图，实现焊缝的设计，施焊和检验等信息的全面集成。应用智能焊接管理系统实 时可视监测焊接过程，智能分析焊接数据，控制焊接过程稳定。应用智能涂装管 理系统，实现人机交互，通过"集中监视、分散控制，保证机器人准确作业。自 动采集和存储环境数据、施工数据、检测数据，有效控制涂装质量，满足HSE 要求。焊缝地图管理智能焊接管理系统智能涂装管理系统智能焊接与涂装钢箱连拱桥梁段拼装时广泛应用便携式智能化焊接机器人进行总拼全位置焊接作业，提升焊接质量一致性；采用新型工装取代传统临时码板焊接定位的方 式，减少对母材损伤；应用大型构件的三维精确测量方法，将三维测量数据引入 BIM模型，通过计算机模拟，有效的发现钢梁构件制造精度对钢梁安装架设的影 响，将准确全面的构件实际三维数据添加到BIM系统，为钢箱梁制造、安装提 供全面、准确的数据源。利用实测数据点阵构造平面、直线3）利用计算机辅助设计软件TEKLA等进行空间曲线拟合、空间位置校核， 实现对各构件的自动放样和深化设计详图的自动生成，并以此进行总体进度控制、 物流控制和与其他专业间的碰撞检查，确保钢拱、梁线形的精度控制。利用BIM 模型进行工艺仿真，通过虚拟预拼装技术，找出钢桥梁节段在制造过程中出现的 问题并给出最正确修正方案，减少现场工作，提高产品质量。利用BIM平台的信 息化手段，快速建立IFC标准模块化制造BIM模型，无损承继设计数据，专业协 同工艺审查。规范编码，通过“一物一码”关联制造信息，降低现场施工零件 辨识环节的工作时间，实现高效促进工程进度的目标。13、滑触线供电系统为保证场站内安全用电的需要，龙门吊以往采用线缆进行供电，场内线路较 多，工人频繁拖拉，极易造成线缆破损，从而发生触电事故。本工程预制梁场及钢梁预拼场龙门吊统一采用五线制滑触线进行供电，沿梁 场或预拼场轨道外侧进行布置，每间隔10m用3m立杆进行支撑滑触线，代替 传统的电缆供电，可以确保场内安全文明施工，通过合理规划，按统一标准进行 布置，占用场地少，线形顺直、美观，通过固定位置设置备电箱，保证了场内线 路整洁、安全，确保供电的安全及安全文明施工要求。滑触线供电系统四、总结工程在XX高速公路工程中推广和应用的四新技术，到达了预期的效果，有 效破解了高速公路施工中遇到的一些技术瓶颈，提高了工程标准化示范水平，保 证了工程质量、安全及文明施工。随着四新技术在XX工程上的推广和应用，工程的科技创新、技术实力明显 增强,科学技术是第一生产力的理念深入人心，以创新求开展的气氛进一步增强。我工程将紧密结合高速公路施工行业开展现状，不断加大“四新技术”的应 用推广力度，以创新为引领，以技术为支撑，推动工程的科技创新再上新台阶, 推动高速公路行业开展再创新局面。7墩柱根9698410808盖梁个163183349梁板T梁30m25022502275030. 67m606040m6012818810护栏混凝土护栏m8561968020536钢护栏m6188618811混凝土3 m13187630704443898012钢筋t15099361825128113主桥钢材t53926556551. 3工程难点1、xx河特大桥为我国目前规模最大的上承式连续钢拱桥，技术难度大, 安全风险高。XX河特大桥效果图2、工程工期紧，任务重。XX高速为国家级重点工程，施工工期从21个月 压缩至12个月，工程压力大，资源投入高，施工组织难度大。3、管线切改、房屋迁改及临时征地压力大。工程地处华北平原，沿线多耕 地，征地较为困难、手续繁琐，且工程沿线村庄较多，人口密集，地下地上管网密集，外协干扰因素多。二、四新技术应用概述根据XX高速打造智慧工地的要求，工程高点定位，在前期筹划与建设过程 中，在本工程中积极推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备（以下简称“四 新技术”兀并依据本工程特点，确定了具体应用面与应用范围，提高工程施工质 量和施工效率。为使“四新技术”在本工程的积极推广与有效应用，将由工程技术负责人为 此项工作的总负责人，组织一个实践经验丰富、具有较高理论水平的老、中、青 相结合的“四新技术”推广小组,进行“四新技术”应用的指导与监督，以保证各 项“四新技术”在本工程中的有效实施应用。我工程在本工程主要推广应用的13项四新技术,具体详见下表。四新技术应用推广统计序号四新技术应用推广内容使用部位备注1灌无忧-超灌检测仪桩基施工新设备2超大孔径、超深钻孔桩旋挖钻机桩基施工新设备3大直径墩柱预埋钢筋定位专用卡具大直径墩柱施工新设备4墩柱综合养生系统墩柱养生新工艺、新材料5龙门式钢筋焊接机器人盖梁钢筋焊接新设备6钢筋智能弯箍机钢筋加工新设备7安全防护操作平台墩柱、盖梁施工新设备8张拉系统千斤顶滑移对位、防护组合装置预制梁张拉新设备9预制梁顶板剪力筋焊接定位辅助装置预制梁顶板钢筋安装新设备10激光超声波（双系统）桁架摊铺机桥面铺装施工新设备11钢筋智能加工及配送钢筋加工新技术12钢梁智能制造钢梁制造新技术13滑触线供电系统龙门吊新技术14钢桥面超高性能混凝土铺装钢桥面新材料15UHPC数控布料摊铺、整平、覆膜养生组合 设备钢桥面新设备三、四新技术应用及推广实施1、“灌无忧”一桩基超灌检测仪在深孔钻孔灌注桩的应用XX河特大桥桩基顶部埋深较大，桩顶距原地面高差612米，常规采用探 杆和吊锤进行桩顶探测，难度较大，易造成超灌过大或灌注高度缺乏的情况。为 了合理控制桩基超灌高度，同时保证施工质量，工程引进了桩基超灌控制仪，能 够智能检测桩基混凝土浇灌状态，有效判断混凝土是否到达标高位置，合理控制超灌高度，能对指定标高位置实现实时声光提醒。该创新有效解决了传统人工施 工过程中凭经验和手感造成的超灌或少灌现象，减少后续破桩头的人力本钱以及 时间损耗，有效缩短施工周期，提高管理效率。灌无忧应用实例2、超大孔径、超深钻孔桩旋挖钻的应用XX河特大桥主桥桩基直径为2. 4m,最大钻孔深度为70m。工程引进适用于 此类深孔大直径桩基施工的大型旋挖钻机，最快可23h成孔，保证了 XX河特 大桥主桥桩基施工进度和成孔质量。3、大直径墩柱预埋钢筋定位专用卡具。本工程X义河特大桥419#墩设计为直径4. 2m的圆柱墩，承台施工需进行 墩柱钢筋笼预埋，钢筋笼不便于进行厂内加工和现场整体吊装作业，如进行人工 逐根绑扎作业，精度控制难度极大。针对以上情况，工程拟采用大直径墩柱预埋钢筋定位专用卡具进行大直径墩柱钢筋的安装。该卡具具有钢筋定位简单、牢固、安拆方便、便于操作等优点, 能有效保证大直径墩柱钢筋位置准确性和保护层控制。4、墩柱综合养生系统应用实例为解决墩柱养生不及时和柱顶滴灌桶水量补充困难的问题，工程采用“自动 喷淋+保水养生膜”的综合养生手段，保证了养生效果，降低了养生频次。保水养生膜：是在每平方米天然或合成纤维或二者的混合物制成的薄膜载体 上胶粘有1030克的由改性的淀粉、纤维素、蛋白质或某些亲水性长链化合物 的一种或二种以上制成的吸水材料层。使用这一种养护膜在混凝土浇灌以后可以 在1072小时不用浇水，可以减少水、电、人工等资源510倍，也减少了设 备的损耗，从而大大降低了本钱，并使养护性能更好。BIM模型应用实例5、龙门式焊接机器人在盖梁骨架片中的应用传统的人工焊接钢筋需要投入大量的人员，同时钢筋的焊接质量不稳定，且 施工效率较低。为此，工程特引进了龙门式焊接机器人进行盖梁钢筋骨架片的焊 接，既保证了钢筋骨架片的焊接质量，同时大大提高了施工效率。6、数控钢筋弯箍机传统的钢筋弯箍机需要两个或两个以上的人员相互配合，工人劳动强度大, 加工效率低下，同时钢筋加工精度得不到保证，无法满足标准化施工要求。为此 工程特引进了意大利进口的钢筋智能弯箍机（MEP）,该弯箍机具有以下显著特点:1）加工范围广。常规632nlm的钢筋都可以进行加工。2）加工精度高。精度偏差2nlin,保证了现场钢筋安装的保护层厚度。3）加工效率高。一台设备可以保证16条预制T梁液压生产线的钢筋箍筋供 应，同时只需一名工人操作，到达了提高工效，减少人员投入的目的。数控钢筋弯箍机7、墩柱、盖梁施工安全防护操作平台传统墩柱、盖梁施工需要搭建操作平台，一般采用双排脚手架或者在墩顶焊 接平台，需要消耗大量的材料和人工，且施工作业人员的安全得不到有效地保障。 墩柱、盖梁施工采用装配式安全防护平台，该防护平台适用于墩柱间距基本一致的墩台，具有安拆简单、便于操作等优点，能有效保证施工人员操作安全。墩柱施工安全防护平台盖梁施工安全防护平台8、张拉系统千斤顶滑移对位、防护组合装置传统的预制T梁张拉千斤顶安装采用人工对位，施工效率低，操作不稳定、 危险性高。结合本工程施工场地统一，操作方法一致的特点，工程管理人员不断 摸索研究，通过反复试验，设计出一套由工字型钢、移动滑轮和导链组成的张拉 系统千斤顶滑移对位组合装置，有效解决了张拉过程中千斤顶安装对位困难的问 题。张拉系统千斤顶滑移对位、防护装置具有安装简单，操作安全系数高，稳定 性好的特点，能够迅速将千斤顶安装对位，有效缩短施工时间，提高施工效率。张拉系统千斤顶滑移对位、防护组合装置9、预制梁顶板剪力筋焊接定位辅助装置传统的预制梁顶板剪力筋需要挂线进行焊接，挂线需要提前测好横向的距离 和竖向高度，焊接时工人很容易碰触线绳，导致工人焊接剪力筋时需要小心翼翼; 同时剪力筋通常放置在地上的铁皮箱内，工人取用剪力筋很不方便。剪力筋焊接 施工效率低，剪力筋焊接后的线型很不稳定。结合本工程预制梁顶板尺寸一致、顶板钢筋绑扎胎架尺寸一致的特点，工程 管理人员不断摸索研究,通过反复试验,设计出一套由预制梁顶板钢筋绑扎胎架、 滑移系统、剪力筋存放平台及定位装置组成的预制梁顶板剪力筋焊接定位辅助装 置，有效解决了预制梁顶板剪力筋焊接定位困难、剪力筋取用不便的难题，同时 提高了剪力筋焊接的施工工效。预制梁顶板剪力筋焊接定位辅助装置轻便灵巧, 剪力钢筋定位准确，装置上设置钢筋定位角钢，剪力筋高度及平面位置都能保证 线型；移动方便，装置设置行走轮，轮子可以在胎架槽钢或角钢轨道上行走；在 装置配备的平台上堆放剪力钢筋，方便工人取用等。剪力筋定位线型有了很大的 提高，同时提高了工效，降低了工人的劳动强度。预制梁顶板剪力筋焊接定位辅助装置10、激光超声波（双系统）桁架摊铺机以往混凝土桥面铺装采用三辑轴摊铺机，需要花费大量的人工安装轨道，定位轨道标高，施工效率较低且桥面铺装平整度很难保证。激光超声波（双系统）桁架摊铺机是在悬挂桁架分体辐轴摊铺机基础上，安 装激光和超声波双系统、液压控制系统，能够准确设定坡度和标高，同时靠液压 系统自动调整高低，标高不再受轨道或防撞护栏不平的影响，全面提升混凝土标 程控制的精准度，解决了人为操作施工带来的不确定因素，实现整幅铺装。激光超声波（双系统）桁架摊铺机11、钢筋智能加工及配送传统的钢筋加工需要提前将图纸上的钢筋尺寸反复试验，才能将加工出来的 钢筋尺寸与图纸保持一致,但存在很大的加工不稳定性，钢筋加工精度很难保证。 施工现场需要提交钢筋加工计划，钢筋制作人员需要核对、确认，加工完成后进 行配送，整个过程十分繁琐。工程依托BIM技术，开发出一套钢筋智能加工及配送系统。采集钢筋进场信 息、钢筋加工信息，钢筋半成品信息，实现钢筋进场、入库、出库、加工制造、 到钢筋成品的生产过程自动化、智能化管理。