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超大枢纽机场工程钢结构建造技术,复杂受限施工环境下大型钢箱梁斜拉桥施工技术研究与应用,中钢协2022年度科学技术奖成果展示

来源:中国钢结构协会

超大枢纽机场工程钢结构建造技术,复杂受限施工环境下大型钢箱梁斜拉桥施工技术研究与应用,中钢协2022年度科学技术奖成果展示
超大枢纽机场工程钢结构建造技术,复杂受限施工环境下大型钢箱梁斜拉桥施工技术研究与应用,中钢协2022年度科学技术奖成果展示
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2022年度科学技术奖

超大枢纽机场工程钢结构建造技术,复杂受限施工环境下大型钢箱梁斜拉桥施工技术研究与应用,中钢协2022年度科学技术奖成果展示
荣誉表彰
第七十期:科学技术奖二等奖项目(三十八)
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本期项目简介



获奖项目名称


超大枢纽机场工程钢结构建造技术

主要完成单位

中建三局集团有限公司、中国建筑第八工程局有限公司、中国建筑第五工程局有限公司


主要完成人


殷广建、张明杰、方园、时攀、王希河、王亚桥、武斌、李大炯、杜跃锁、芦文


项目背景




郑州新郑国际机场二期扩建工程T2航站楼为超大双曲钢屋盖,主楼屋盖网架跨度最大达 90m,高 39.65 m,下部四叉斜撑支撑点的间距最大为 45m×54m。主楼屋盖网架造型独特,超大双曲面屋盖曲面形状复杂,安装精度要求高,建筑美观要求高。网架下为蛋壳形可翻转式鱼鳞面大吊顶,以自身对角线为轴沿屋面进行转动,确保室外光线均匀进入,吊顶跨度之大、形式之独特为国内首创。

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郑州新郑机场实景图


创新成果



Part.

1

7.9万平方米网架吊顶采用分区拼装,创新研发了四叉钢斜撑和混凝土斜柱组成竖向承载抗侧力体系与屋盖结构分区拼装、分级累积提升施工技术。

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网架分块分级累计提升图

Part.

2

工程主楼10万平方米吊顶呈蛋壳形双曲面造型,网架下为蛋壳形可翻转式鱼鳞面大吊顶,以自身对角线为轴沿屋面进行转动,创新采用渐变式间隔翻转叶片板吊顶体系,造型错落有致,解决采光、通风、排烟等技术问题,避免室内眩光。同时研究应用数字化模型重建,形成了翻转叶片板吊顶的空间实测、定位及安装技术。

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主楼大厅可翻转式鱼鳞面大吊顶


推广应用



Part.

1

超大双曲屋盖网架分级累积提升施工关键技术

随着建筑业的发展,超大跨度、超大面积、超重量级、超精度级的建筑屋面网架应用越来越广泛。超大双曲屋盖网架多单元分块施工技术、超大双曲屋盖网架分级液压提升施工技术、超大双曲屋盖网架支撑结构体系转换技术、超大双曲屋盖网架线型控制技术等在网架提升方面构思巧妙,施工控制精准,科技创效显著,不但推动在类似工程施工技术方面取得了很好的社会价值,同时也是一项绿色环保技术成果,为建设资源节约型、环境友好型社会具有很强的推广价值。

Part.

2

超大空间蛋壳形渐变式间隔翻转叶片板吊顶施工技术

该项技术施工操作方便,可有效减少大空间结构吊顶与地面交叉施工对工期的影响问题,吊顶效果宏伟大气,形成独特的建筑肌理,提高室外光线的均匀度,通过不同穿孔率的铝板相互组合形成丰富的视觉效果,模拟阳光洒在丛林中的光线效果,创造贴近自然的空间感受。目前国内大型公建大空间及异形结构较多,在后期类似工程施工过程中将提前与业主、设计单位沟通类似吊顶做法,建造节能、环保、装配式的工程,该技术具有广发的推广前景。


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2022年度科学技术奖

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荣誉表彰
第四十二期:科学技术奖二等奖项目(十)
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本期项目简介



获奖项目名称


复杂受限施工环境下大型钢箱梁斜拉桥施工技术研究与应用

主要完成单位

中冶(上海)钢结构科技有限公司


主要完成人


黄伟、徐武、刘聪、常华、唐春林、丁凤尧、宋忠强、刘广帅、白海、石平志



项目背景



本成果基于龙岩大道高架桥项目,该项目为2019年福建省重点建设项目,整个大桥为单塔双向斜拉桥,长度340m,主跨190m,副跨150m,主桥为钢箱梁。该工程地处福建省龙岩市市中心区域,大桥横跨市政主干道、市内河流、高铁运营线,同时毗邻密集居民区,环境条件十分复杂。




创新成果



1. 大型钢箱梁桥体工厂分块加工、现场拼装、提升高空落位成套关键技术
采用沿桥宽方向分段的方式,在工厂阶段将36.3m宽的桥段拆分为11分桥段,厂内采用3+1模块整体制作,分块出厂。进场后,根据现场狭长地带的特点,进行1/2分桥段的拼装,再通过自行设计的6向调节运输小车实现分桥段的运输和精确自主对接。整拼完成大桥段通过自行设计的大吨位提升站实现由地面到高空再到滑移轨道的转换。最终解决了狭长地带的地面拼装和整拼,并实现了在无吊机状态下由地面到高空的垂直水平运输作业。
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 桥段地面倒运

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分桥段提升

2. 高空弧线爬坡滑移技术
通过在桥段尾部设置2台爬行器和水平限位器,配合桥段底部设置4组滑靴,通过爬行器的不同步顶推和水平限位器的强制位移限制,实现桥体在高空弧形轨道上的转体和行进。
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分桥段高空弧线爬坡滑移

3. 桥段高空自主精确对接技术
在高空对接部位设置两台自行设计的6向调节小车,通过调节小车将300吨桥段顶起,每个调节小车由两个顶升小平台,每个小平台由水平千斤顶和竖向千斤顶组成,通过千斤顶实现水平和上下移动,实现桥段的空间位置调节,有效的解决了临铁大型吊机无法使用的难题。
4. 钢箱梁制作、运输、安装检测等全过程协同施工控制技术,步履顶推单机群组的计算机同步控制技术
从桥段的分段方式开始,通过BIM建模,结合过程中的3D扫描及数字化预拼装技术,实时监控扫描桥段的三维数据,与BIM模型进行比对和修正,以此为基础进行每个环节的精度调节控制,实现从细部到整体的精度控制;在步履累计滑移阶段,通过设置自行研发的可调节垫块和20台步履机配合,实现步履机高度方向的调节,突破性的实现了步履机竖向弧线累积滑移。
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高空累积步履滑移


推广应用



该技术2019年8月至2020年10月在龙岩大道高架桥项目中成功应用,在确保安全、质量的前提下,顺利完成了主桥钢结构的施工任务。
该成果关键技术申请了7项专利,其中4项实用新型专利获得授权,3项发明专利获受理;形成企业工法1部,发表论文1篇,成果达国际先进水平。
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建成运行实景图

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建成运行夜景图




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