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2020年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會

混凝土科學(xué)技術(shù)獎?科技進(jìn)步類

獲獎項目展示

國家交通運輸部2017年開始陸續(xù)還提出了關(guān)于實施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見，但是，當(dāng)前公路建設(shè)逐漸進(jìn)入瓶頸，具體表現(xiàn)在：①無地可占，無土可用形勢嚴(yán)峻；②占地、取土代價加大；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。國家綠色公路建設(shè)需要更多的具體方法的問題，采用結(jié)構(gòu)化的觀點、工業(yè)化的模式，在規(guī)?；⑾盗谢乃缴?，實施公路的少土、無土、高效、低價建設(shè)，是應(yīng)對現(xiàn)實挑戰(zhàn)，實現(xiàn)綠色發(fā)展的途徑之一。

項目立足于安徽省內(nèi)十三五期間新建及改擴(kuò)建高速公路特點，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)計完成“裝配式混凝土樁板結(jié)構(gòu)”來解決上述難題。

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，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)場組裝，施工速度快；在改擴(kuò)建項目中樁板道路結(jié)構(gòu)可取消涵洞等結(jié)構(gòu)物接長，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，充分利用既有結(jié)構(gòu)，節(jié)約工程造價。

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)試驗段進(jìn)行了技術(shù)研發(fā)工作。本試驗段的工程實踐創(chuàng)造了一種全新的公路樁板式結(jié)構(gòu)，填補了全國高速公路樁板式結(jié)構(gòu)設(shè)計和實踐的空白。試驗段線路中心里程為K7+066.009～K7+435.266左右幅加寬部分。該試驗段工程自2016年年底通車以來，運營情況良好。

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)試驗段經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，集團(tuán)公司繼續(xù)在京臺高速公路方興大道至馬堰段改擴(kuò)建工程中開展樁板結(jié)構(gòu)推廣段研究。推廣試驗段里程樁號為合安高速2標(biāo)段K1070+703～K1072+722段，推廣試驗段共長約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)，我公司對預(yù)制樁板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級改進(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，為目前全國采用樁板式結(jié)構(gòu)里程最長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目中也已得到應(yīng)用。目前，本項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)和社會效益，其他省院如浙江院、河北院等也在積極研究、設(shè)計應(yīng)用樁板式結(jié)構(gòu)，這說明樁板式結(jié)構(gòu)在全國范圍內(nèi)已得到較多業(yè)主和設(shè)計單位的認(rèn)可。

安徽省交通規(guī)劃設(shè)計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，成為安徽省內(nèi)第100家上市公司。公司是一家為公路、水運、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)。公司歷來重視科研基礎(chǔ)設(shè)施和人力隊伍建設(shè)，持續(xù)加大科技研發(fā)的投入，共獨自設(shè)立10個研發(fā)機(jī)構(gòu)，共建3個研發(fā)機(jī)構(gòu)，擁有2個科研基地。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300萬元左右，每年研發(fā)投入資金2000萬元以上。

設(shè)計總院基于交通領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化建造需要，近年來在交通領(lǐng)域新型裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)研究與應(yīng)用方面率先開展研究，在工程設(shè)計中結(jié)合工程特點進(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、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余項新型裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)，經(jīng)多個權(quán)威專家或機(jī)構(gòu)鑒定，總體處于國際領(lǐng)先或先進(jìn)水平。在大力開發(fā)新技術(shù)的同時，加快新技術(shù)工程轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化運用，先后將樁板式結(jié)構(gòu)體系、鋼-混組合梁等30項新型裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)成功運用到蕪湖長江公路二橋、濟(jì)祁高速、巢無高速、合寧改擴(kuò)建等重點公路工程項目中，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。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)。