【革新奖2019】二等奖:UHPC预制混凝土桥面湿接缝施工成套化设备研发
主要完成单位:上海电气研砼建筑科技集团有限公司、上海电气研砼(徐州)重工科技有限公司
主要完成人:康建平、周培群、谢振强、刘辉、徐大千、李炳田、王要民
南京长江第五大桥位于南京长江大桥上游约13公里、长江三桥下游约5公里处,是世界首座轻型钢混组合结构斜拉桥,同时也是国内工厂化、装配化程度最高的特大跨径斜拉桥。跨江主桥采用钢-粗骨料活性粉末混凝土(钢-UHPC)流线型扁平整体箱型组合梁结构,其中粗骨料活性粉末混凝土(UHPC)具有超高强度、高韧性、高弹模、低收缩、优良耐久性等特征,可谓五桥工程中最关键的技术。其桥面板预制和接缝连接的UHPC用量近1.2万立方米,是迄今世界上UHPC用量最大的桥梁工程。
上海电气研砼建筑科技集团有限公司研发制造的UHPC桥面板湿接缝浇筑成套设备,填补了国内外现场湿接缝成套化设备施工的空白,实现了工厂化、装配化高效率生产与良好质量控制,解决了预制板湿接缝的现场施工质量差与效率低的难题,减轻了现场施工的强度。
南京长江第五大桥混凝土桥面板分为预制板、工厂湿接缝以及工地横向湿接缝三部分制作, UHPC桥面板湿接缝浇筑成套设备根据湿接缝的种类分为横向窄接缝浇筑设备与纵向宽接缝浇筑设备。
南京五桥二期湿接缝成套化施工实际应用图-龙门架
(1)称量行走布料机全自动控制,星形轮变频调速,实现精确布料。整体式料门用电动推杆控制,实现超宽布料。行走小车采用齿轮齿条驱动,实现精准定位,与布料同步行进。振动刮板能保证每次布料均匀且平整。内壁内衬特氟龙衬板,方便清洗和维护。
(2)行走升降排振器采用高频振捣棒,插入精度高。采用角钢导轨,精度高,调整方便;振动器三组独立升降,适应性强;每个振动器横向位置可调,便于避开钢筋网。
(3)行走升降平面振捣器采用整体式平板设计,具有全断面振动能力,宽度与布料宽度相匹配。可实现振捣壳体角度上下调节。升降平台机构、两侧导向轴、水平丝杆、连杆机构实现上下升降。
(4)微型排阵机采用伺服电机、齿轮齿条机构升降,位移精度高、效率高;锂电池提供辅助动力,可前进、后退行驶。
(5)微型平振机四轮支撑,保持振动底面在同一平面上,减小人工操作推力;可通过垫片对底座的高度进行调节。
(6)集料斗采用滑轮与吊钩组合,可以地面运行也可整机吊装。增加爬梯,方便清洗和观察。电动推杆开门,更加机械自动化。
(7)行走支撑架采用龙门架结构,实现同步行进。大车与小车结合,精密齿轮齿条定位,有效覆盖全部工作面。
南京五桥二期湿接缝成套化施工实际应用图-湿接缝成套化设备龙门架行走架、排阵机、平面振捣机、自动布料机
UHPC桥面板采用的是目前国际领先的粗骨料活性粉末混凝土,施工现场条件复杂、工期紧张、施工难度大。UHPC桥面板湿接缝浇筑成套设备研发成功后,在南京五桥实际工程中确保了工程的效率和质量,满足了业主及相关各方的实际应用需求。整套设备自动化程度高、控制流程合理化、人性化、数字化,具有良好的社会效益和经济效益。
UHPC桥面板湿接缝浇筑成套设备,不仅是上海电气研砼在UHPC桥面板生产线专业技术的认证,同时也展现了上海电气研砼在装配式建筑设计、研发、生产、装配方面的实力。作为建筑产业现代化的引领者,上海电气研砼依托强大的研发生产能力,推动中国建筑产业现代化装备的全面革新和可持续发展。
上海电气研砼(徐州)重工科技有限公司是上海电气研砼建筑科技集团有限公司(简称:上海电气研砼)全资子公司,是一家有创造力的建筑产业现代化装备制造企业,由上海电气集团股份有限公司联合众多行业精英共同发起成立。企业的生产研发基地位于国家级经济技术开发区——江苏徐州经济技术开发区,占地面积120000平方米,致力于建筑产业现代化设备的研发、设计、生产和安装。凭借雄厚的技术实力,我公司不断对产品进行更新改造和技术攻关,使PC构件生产线设备装备水平、设备运行稳定性以及自动化控制水平都达到国内同行前列,同时也培养造就了一批勇于开拓进取、技术全面、过硬的工程技术人员队伍。
公司现有员工315人,本科以上学历132人,技术人员104人,研发人员63人,中级以上技术人员占比69%。坚持以人为本,注重人才的引进,培养,打造专业化的员工队伍。
公司独立研制开发的UHPC桥面板预制设备为国内首创,攻克多项技术难题。在南京五桥项目的应用中取得了业主的一致好评。预应力混凝土生产线是公司另一个主导产品,预应力高强度构件作为一种预制构件,由于其承载力大,强度高,跨度大,抗震性强,阻燃及隔音效果好,耗材低,在欧美发达国家应用广泛。国内从20世纪70年代开始使用。依据《“十三五”装配式建筑行动方案》提出的总目标,2020年适合于预应力高强度构件的建筑占比将达到10%,保守估计将会形成10亿级别的市场。该产品目前已完成所有研发任务,进入生产阶段。
上海电气研砼拥有业内专业的研发能力、先进的精益制造能力、优秀的管理团队。在中国建筑产业的升级发展中,上海电气研砼紧跟时代脉搏,推动中国建筑工业化设备的全面革新和可持续发展。
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