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2020年度中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)

混凝土科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)?科技進(jìn)步類

獲獎(jiǎng)項(xiàng)目展示

國(guó)家交通運(yùn)輸部2017年開(kāi)始陸續(xù)還提出了關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)，但是，當(dāng)前公路建設(shè)逐漸進(jìn)入瓶頸，具體表現(xiàn)在：①無(wú)地可占，無(wú)土可用形勢(shì)嚴(yán)峻；②占地、取土代價(jià)加大；③土質(zhì)處理、土地復(fù)墾成本提升。傳統(tǒng)以地和土為主體建造公路的經(jīng)濟(jì)性和適用性受到嚴(yán)重沖擊。國(guó)家綠色公路建設(shè)需要更多的具體方法的問(wèn)題，采用結(jié)構(gòu)化的觀點(diǎn)、工業(yè)化的模式，在規(guī)模化、系列化的水平上，實(shí)施公路的少土、無(wú)土、高效、低價(jià)建設(shè)，是應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的途徑之一。

項(xiàng)目立足于安徽省內(nèi)十三五期間新建及改擴(kuò)建高速公路特點(diǎn)，依靠科技創(chuàng)新，以“施工速度快，少征地不征地，少填土不填土”為特征，完成單位設(shè)計(jì)完成“裝配式混凝土樁板結(jié)構(gòu)”來(lái)解決上述難題。

樁板式道路結(jié)構(gòu)，是由工廠化預(yù)制的板梁、管樁組成的框架結(jié)構(gòu)體系。作為一種創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，相對(duì)于傳統(tǒng)的填土道路結(jié)構(gòu)，具有剛度大，工后沉降小的特點(diǎn)，可用于代替3~8m高的填土道路結(jié)構(gòu)拼寬。樁板式道路結(jié)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)道路結(jié)構(gòu)取消了放坡寬度，較大節(jié)省了征地面積；預(yù)制板梁、管樁可在工廠完成，現(xiàn)場(chǎng)組裝，施工速度快；在改擴(kuò)建項(xiàng)目中樁板道路結(jié)構(gòu)可取消涵洞等結(jié)構(gòu)物接長(zhǎng)，水溝等附屬設(shè)施也可繼續(xù)利用，在加快施工進(jìn)度同時(shí)，充分利用既有結(jié)構(gòu)，節(jié)約工程造價(jià)。

框架式裝配式混凝土樁板結(jié)構(gòu)體系

道路工程樁板式結(jié)構(gòu)為創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，安徽省交通控股集團(tuán)和安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院于2015年～2016年選擇合肥繞城高速公路隴西至路口段樁板式結(jié)構(gòu)試驗(yàn)段進(jìn)行了技術(shù)研發(fā)工作。本試驗(yàn)段的工程實(shí)踐創(chuàng)造了一種全新的公路樁板式結(jié)構(gòu)，填補(bǔ)了全國(guó)高速公路樁板式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)踐的空白。試驗(yàn)段線路中心里程為K7+066.009～K7+435.266左右幅加寬部分。該試驗(yàn)段工程自2016年年底通車以來(lái)，運(yùn)營(yíng)情況良好。

安徽省合肥繞城高速隴西至路口段改擴(kuò)建工程樁板式結(jié)構(gòu)實(shí)景圖

2017年，在總結(jié)合肥繞城高速公路隴西至路口段應(yīng)急工程樁板式結(jié)構(gòu)試驗(yàn)段經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，集團(tuán)公司繼續(xù)在京臺(tái)高速公路方興大道至馬堰段改擴(kuò)建工程中開(kāi)展樁板結(jié)構(gòu)推廣段研究。推廣試驗(yàn)段里程樁號(hào)為合安高速2標(biāo)段K1070+703～K1072+722段，推廣試驗(yàn)段共長(zhǎng)約2019m。目前該推廣段已建成通車，使用情況良好。

安徽省合安高速公路改擴(kuò)建工程樁板式結(jié)構(gòu)實(shí)景圖

2018年，合蕪高速公路改擴(kuò)建工程所用的路基類型為新型公路拼寬樁板式結(jié)構(gòu)，我公司對(duì)預(yù)制樁板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)，以更加適應(yīng)工業(yè)化建造的要求。2018年~2019年，G3W德州至上饒高速公路合肥至樅陽(yáng)路段首次在新建高速中應(yīng)用樁板式結(jié)構(gòu)，合縱高速共布設(shè)樁板式結(jié)構(gòu)12.986公里，為目前全國(guó)采用樁板式結(jié)構(gòu)里程最長(zhǎng)的一條新建高速公路。新建高速公路樁板式結(jié)構(gòu)以打入式預(yù)制管樁直接支撐鋼筋混凝土面板，形成一種簡(jiǎn)潔透空的承載結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)為柔性體系，工作類似橋梁，但損傷可控，有望成為解決發(fā)展公路交通與保護(hù)土地資源之間矛盾的理想方案。

安徽省合蕪繞城高速隴西至路口段改擴(kuò)建工程樁板式結(jié)構(gòu)實(shí)景圖

公路裝配化樁板式結(jié)構(gòu)除了在安徽省得到應(yīng)用以外，在外省市高速公路項(xiàng)目中也已得到應(yīng)用。目前，本項(xiàng)目提出的公路樁板式結(jié)構(gòu)體系已成功應(yīng)用于江西省、廣東省、河南省、河北省、湖北省等多個(gè)省份的新建及及改擴(kuò)建公路和城市道路工程，產(chǎn)生了顯著的示范效應(yīng)以及良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，其他省院如浙江院、河北院等也在積極研究、設(shè)計(jì)應(yīng)用樁板式結(jié)構(gòu)，這說(shuō)明樁板式結(jié)構(gòu)在全國(guó)范圍內(nèi)已得到較多業(yè)主和設(shè)計(jì)單位的認(rèn)可。

安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司始建于1960年，2014年整體變更為股份公司，2017年登陸資本市場(chǎng)，成為安徽省內(nèi)第100家上市公司。公司是一家為公路、水運(yùn)、市政、水利行業(yè)的建設(shè)工程提供專業(yè)技術(shù)服務(wù)的工程咨詢公司和高新技術(shù)企業(yè)。公司歷來(lái)重視科研基礎(chǔ)設(shè)施和人力隊(duì)伍建設(shè)，持續(xù)加大科技研發(fā)的投入，共獨(dú)自設(shè)立10個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)，共建3個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)，擁有2個(gè)科研基地。公司現(xiàn)有專職研發(fā)人員260左右，科研人員培訓(xùn)投入每年300萬(wàn)元左右，每年研發(fā)投入資金2000萬(wàn)元以上。

設(shè)計(jì)總院基于交通領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化建造需要，近年來(lái)在交通領(lǐng)域新型裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)研究與應(yīng)用方面率先開(kāi)展研究，在工程設(shè)計(jì)中結(jié)合工程特點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)，先后在“體系與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工藝研究與流程再造、標(biāo)準(zhǔn)體系建立、信息管理與技術(shù)綜合”等方面，形成了系列關(guān)鍵技術(shù)，包括常規(guī)跨徑橋涵的快速化裝配技術(shù)體系、整體結(jié)構(gòu)的模塊化裝配技術(shù)體系等，已成功開(kāi)發(fā)裝配式鋼筋混凝土通道、裝配式T型橋墩、樁板式結(jié)構(gòu)體系、鋼-混組合梁、全預(yù)制拼裝節(jié)段梁、公路高強(qiáng)預(yù)制墩等30余項(xiàng)新型裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)，經(jīng)多個(gè)權(quán)威專家或機(jī)構(gòu)鑒定，總體處于國(guó)際領(lǐng)先或先進(jìn)水平。在大力開(kāi)發(fā)新技術(shù)的同時(shí)，加快新技術(shù)工程轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用，先后將樁板式結(jié)構(gòu)體系、鋼-混組合梁等30項(xiàng)新型裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)成功運(yùn)用到蕪湖長(zhǎng)江公路二橋、濟(jì)祁高速、巢無(wú)高速、合寧改擴(kuò)建等重點(diǎn)公路工程項(xiàng)目中，節(jié)約投資十幾億元，引領(lǐng)當(dāng)下交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新變革、新方向，形成安徽省特有橋梁裝配工業(yè)化建造優(yōu)勢(shì)。眾多科研成果在行業(yè)內(nèi)外已引起廣泛影響，吉林、湖北、青海、浙江等二十多個(gè)兄弟省份的交通主管部門和公路投資公司赴我公司考察、學(xué)習(xí)裝配工業(yè)化建造技術(shù)。