[01083289]大跨径长翼宽箱桥梁结构关键技术研究

京珠复线长湘高速公路是湖南第一条纳入交通运输部实施“资源节约型和环境友好型”科技示范的高速公路，全长75公里，有特大桥2座。其中湘江特大桥是该项目技术最复杂、施工难度最大的桥梁，主桥水位高，流速大。为解决施工“难度大、工期紧、风险高”等技术难点，同时体现“两型”施工理念，课题组主要以长湘高速公路湘江特大桥为依托，对大跨径长翼宽箱桥梁结构关键技术展开联合攻关，获得了多项创新性成果，技术水平总体上达到了国际领先水平。主要技术内容：揭示了深厚软土区大直径超长灌注群桩荷载传递机理，提出了深厚软土区大直径超长灌注桩有效桩长的计算方法，开发了具有知识产权的适用深厚土层区桩基设计的计算软件，发明了激光沉降挠度观测仪；发明了吸能导向桥墩防撞装置，实现了防撞装置自适应河流水位变化的要求，该装置占用通航水域面积小，降低了因附近水域流场变化形成的积沙现象：发明了货车尾部防撞装置，研制了基于测速雷达的桥梁防船掩预警系统，创新地设计了主被动结合式汽车碰撞吸能装置、移动车辆气动力测试装置、防撞护栏，为桥梁防撞预警提供了一种主被动结合的新技术；建立了考虑剪切变形影响的杆板壳单元模式，开发了适应钢围堰结构分析的计算软件，创新地设计了无底双壁钢套箱围堰下放装置，有效解决了超大围堰的下放、着床定位及下沉精度控制难题：提出了大跨预应力混凝土连续箱梁桥车轮局部荷载作用下箱梁顶板受力全过程的有效分布宽度计算公式和箱梁施工早期热效应的分析方法；研发了大跨高强混凝土薄壁宽箱梁开裂控制的成套体系；以上成果已在长湘高速公路湘江特大桥等多座桥梁中应用，产生了显著的效益。授权专利情况：已授权发明专利3项、实用新型专利4项，另有3项发明专利公开。技术经济指标：提出了深厚软土区大直径超长灌注粧有效桩长的确定方法，为超长群桩的合理设计提供了依据，发明了激光沉降挠度观测仪：开发了一套主被动结合的桥梁防撞预警系统，发明了一种吸能导向桥墩防撞装置和货车尾部防撞装置；开发了考虑剪切变形影响的适用钢围堰结构分析的计算软件，将其应用于依托工程中，确保了施工安全和施工的顺利进行，提高了效率；研发了大跨高强混凝土薄壁宽箱梁开裂控制的成套体系，有效预防了箱梁早期裂缝的产生。应用及效益情况：该项目在《土木工程学报》、《中国公路学报》等权威杂志和国际学术年会公开刊发表论文50篇，出版专著5本，培养博士、硕士研究生20余人。研究成果成功应用于长湘高速公路湘江特大桥等桥梁的施工中，节约资金1亿多，成果总体达到了国际领先水平。项目成果对推动中国桥梁的建设和发展，起到了参考和典型示范作用，提升了中国在桥梁建设领域国际竞争力，社会效益显著，具有广阔市场应用前景。