预偏心大跨度连续箱梁跨越既有铁路转体力学分析及施工技术研究应用

成果简介

本项目以武九铁路富水河特大桥预偏心转体跨越既有铁路和兰新铁路第二双线乌鲁木齐新客站ZQ1标段跨乌奎高速公路转体连续梁为工程为依托，通过对桥梁的各个施工过程进行数值仿真模拟，以探求各个施工阶段箱梁内应力和变形的变化规律，研究科学的施工方案，确保T型刚构转体过程安全可靠，同时，通过现场试验与数值模拟值进行对比分析，找到合理的数值模拟方法，保证桥梁的安全、顺利完工，满足各项设计要求，各项技术达到先进性，也可为今后新疆地区同类工程设计和施工提供参考。推进中国高速铁路施工标准化建设，安全施工。在市场竞争中运用该成果不但能有效对施工中的风险进行预测、预判规避风险，对不可规避的风险进行分析，找到解决问题的最优解，达到提质增效的目的。项目研究将提升我国桥梁施工和检测水平，为同类条件下连续梁转体施工提供了工艺技术，研究成果具有重要的理论意义和工程指导价值。

技术状况

创新性

独占性

盈利性

持续性

先进性

成熟度

1.研究武九富水特大桥和跨乌奎高速公路转体桥连续梁各施工阶段箱梁的应力和变形。
2.研究不同温度梯度模式下跨乌奎高速公路转体桥连续梁各施工阶段箱梁的温度效应，确定适合于温差较大温度梯度模式。
3.研究跨转体桥T型刚构转体施工过程的安全性，提出合理、可行的转体施工方案。
4.研究桥体浇筑混凝土前，超长预应力钢绞线施工方法，以解决在浇筑混凝土之前穿入钢绞线所遇到的波纹管柔性大，易破损、易堵塞、预应力钢绞线定位不准等问题。
该成果技术水平不但结合了国内外对预偏心大跨度连续箱梁施工的研究成果，又进行改进和创新，提出的一整套理论，对所所有隧道类的施工都有指导意义，尤其在国家安全施工的要求下，对不可预知的连续梁专题施工，进行预判指导。

首次形成了考虑温度力的三维温度场热传导方程的解析解法，实现精确计算梁体内部的温度分布参数。研发了温度-结构的耦合分析仿真模拟模型，建立考虑连续梁的变截面、变高度的热分析结构单元，通过监测数据分析结构变化。建立了考虑预应力损失、时间依存、材料特性、混凝土收缩和徐变等因素影响的连续梁线性监控理论分析计算模型，得出施工阶段的挠度值和理论应力，有效指导施工过程中的线性监控。创建了考虑应变滞后性、混凝土干缩与徐变、箱梁剪力滞效应、温度影响的成套线性监控技术体系，满足了高温差大跨度连续箱梁的线性监控高精度的要求。立连续梁线性监控理论分析计算模型，确保施工阶段的挠度值和理论应力，有效指导施工过程中的线性监控。创建了考虑应变滞后性、混凝土干缩与徐变、箱梁剪力滞效应、温度影响的成套线性监控技术体系，满足了高温差大跨度连续箱梁的线性监控高精度的要求。保证施工质量、确保施工安全。

中铁十八局研制的偏心大跨度连续箱梁跨越既有铁路转体力学分析及施工技术工艺和质量控制标准，在完成相关基础试验后，于2014-2015年在富水特大桥工程施工中，进行了大跨度转体力学分析、混凝土配合比比选、最佳钻进速度等工艺设备的的工艺性试验。取得了比计划工期提前了26天的好成绩，完成结算收入5101.6万元，工程质量全优。通过对模型的分析、运用转体力学分析、预加固技术，确保了施工工期正常，累计间接为工程创造300万元经济效益。具有广泛的推广利用价值。在武九铁路富水河特大桥预偏心转体跨越施工时，采用该成果的结合处理预警技术，对大跨度连续梁情况进行探测，根据探测到的应力情况，采取相应的加固措施，有效管控风险。
经济效益情况：经统计通过对模型的分析、运用安全预警监测系统、预加固技术，有效的对施工进行监控，未发生次生安全事故，确保了施工工期正常，累计间接为工程创造400万元经济效益。

建立了考虑预应力损失、时间依存、材料特性、混凝土收缩和徐变等因素影响的连续梁线性监控理论分析计算模型，得出施工阶段的挠度值和理论应力，有效指导施工过程中的线性监控。创建了考虑应变滞后性、混凝土干缩与徐变、箱梁剪力滞效应、温度影响的成套线性监控技术体系，满足了高温差大跨度连续箱梁的线性监控高精度的要求。首次形成了考虑温度力的三维温度场热传导方程的解析解法，结合实际加热过程是复合换热特性，通过解析非线性的辐射换热和复合换热的边界条件中温度的四次方项，实现精确计算梁体内部的温度分布参数。研发了温度-结构的耦合分析仿真模拟模型，建立考虑连续梁的变截面、变高度的热分析结构单元，通过监测数据分析结构变化，为保证了结构安全提供性能参数。

12、利润级：开始盈利且利润超过总投入的10%

市场状况

市场分析

商业模式

营销状况

该成果技术水平不但结合了国内外对预偏心大跨度连续箱梁施工的研究成果，又进行改进和创新，提出的一整套理论，对所所有隧道类的施工都有指导意义，尤其在国家安全施工的要求下，对不可预知的连续梁专题施工，进行预判指导，推进中国高速铁路施工标准化建设，安全施工。在市场竞争中运用该成果不但能有效对施工中的风险进行预测、预判规避风险，对不可规避的风险进行分析，找到解决问题的最优解，达到提质增效的目的。首次形成了考虑温度力的三维温度场热传导方程的解析解法，结合实际加热过程是复合换热特性，通过解析非线性的辐射换热和复合换热的边界条件中温度的四次方项，实现精确计算梁体内部的温度分布参数。研发了温度-结构的耦合分析仿真模拟模型，建立考虑连续梁的变截面、变高度的热分析结构单元，通过监测数据分析结构变化，为保证了结构安全提供性能参数。

转化需求状况

拟采取的转化方式：

技术转让

资金需求额：

600万元

应用推广已投入情况：

500万元

融资用途：

推广

管理团队状况

公司治理结构

公司管理结构