關(guān)鍵詞:裝配式橋梁,BIM份汗,EPC模式盈电,標準化,成本優(yōu)化杯活,設計施工一體化
摘要:在工業(yè)4.0 的背景下挣轨,國家大力推廣裝配式建筑。橋梁的裝配式施工發(fā)展較早轩猩,但距離工業(yè)化還有諸多問題需要解決,如構(gòu)件標準化荡澎、全橋化均践、成本控制等。預制裝配構(gòu)件質(zhì)量可控摩幔,適合應用高性能混凝土以實現(xiàn)輕質(zhì)高強化彤委。裝配式橋梁設計與施工聯(lián)系緊密,在項目模式上適合采用EPC設計施工一體化或衡,在建模技術(shù)上宜采用BIM模型涵蓋方案焦影、設計、施工維護全過程封断。
引言
本次論壇有四位嘉賓:
- 林元培斯辰,中國工程院院士,上海市政院總工坡疼;
- 李國平彬呻,同濟大學橋梁系教授,混凝土橋梁教研室主任;
- 盧永成闸氮,上海市政總院副總工剪况;
- 顏海,上海市政總院大橋院院長蒲跨;
相關(guān)規(guī)范:
- 《節(jié)段預制拼裝混凝土橋梁技術(shù)規(guī)范》
林元培
特點分析
從施工技術(shù)的角度译断,可以將橋梁分為:
- 裝配式橋梁
- 非裝配式橋梁
裝配式橋梁的優(yōu)點主要在于:
- 質(zhì)量好;
裝配式橋梁的主要構(gòu)件均在工程預制生產(chǎn)或悲,生產(chǎn)條件可控性高孙咪,生產(chǎn)過程精細化,因此相對現(xiàn)澆露天養(yǎng)護的構(gòu)件隆箩,質(zhì)量更好该贾。 - 造價低;
大批量的裝配式橋梁生產(chǎn)捌臊,采用工業(yè)化方法杨蛋,可以減少很多人工,減低成本理澎。
但如果工程規(guī)模更小逞力、需要定制化生產(chǎn)、運輸成本高糠爬,總的造價也可能更高寇荧。 - 速度快;
構(gòu)件統(tǒng)一預制后执隧,在場地采用機械拼裝揩抡,相對現(xiàn)澆施工法,速度很快镀琉,非常適合施工窗口很短的項目峦嗤,減少對交通的影響。
裝配式施工不僅要考慮結(jié)構(gòu)安全屋摔,還要保證施工安全烁设。
裝配式橋梁工程實際上是設計-施工一體化,非常適合采用EPC項目模式钓试。
在方案設計階段装黑,裝配式與非裝配式方案都要設計。非裝配式橋梁的優(yōu)點就是裝配式的不足弓熏,即為裝配式需要優(yōu)化和改進的方面恋谭。
具體問題具體分析,裝配式未必一定優(yōu)于非裝配式硝烂。
科學與工程
裝配式橋梁還存在很多有待研究的科學問題箕别,但尚未解決的科學問題并不能阻礙工程的應用铜幽。
工程設計必須面對科學上的不確定性,在理論的基礎上進行設計串稀,以工程經(jīng)驗為補充除抛,推進實踐中的發(fā)展。
科學家可以在實驗室失敗母截,但工程師不能在工程中失敗到忽,工程的失敗以生命安全和經(jīng)濟損失為代價。
案例分析
橋梁的裝配化施工已經(jīng)有很長的歷史清寇,從小跨常規(guī)橋梁到大跨度復雜橋梁均有應用喘漏。
泖港大橋
泖港大橋為上海黃浦江上一座跨度200 m的斜拉橋。
泖港大橋的主要創(chuàng)新點有:
- 計算機軟件研發(fā)华烟;
- 鋼索制造技術(shù)翩迈;
-
裝配式施工
- 構(gòu)件標準化
- 節(jié)點處理
- 懸臂施工
- 施工控制
其中構(gòu)件的標準化與節(jié)點的處理,已經(jīng)體現(xiàn)了裝配式橋梁施工方法的雛形盔夜。
內(nèi)環(huán)高架橋
內(nèi)環(huán)高架橋是上海城區(qū)快速系統(tǒng)的關(guān)鍵組成负饲,為世界銀行貸款投資項目,工期很短喂链。
市區(qū)橋梁主要在陸地返十,不需要大跨,主要采用標準化預制拼裝施工方法椭微。
南浦大橋引橋
南浦大橋總體預算8 億洞坑,拆遷費用4 億。拆遷成本非常高蝇率,因此采用螺旋落地引橋迟杂,節(jié)約工程占地。
引橋設計難度不大本慕,工期要求與主橋同步完成逢慌。
引橋采用裝配式施工,引橋分跨跨度大小由吊機起重量決定间狂。裝配式施工必須結(jié)合工程機械特性。
建筑工程的總體方案由建筑師決定火架,往往不規(guī)則鉴象;而橋梁工程的方案完全由橋梁工程師決定,因此橋梁設計更加標準化何鸡,易于裝配化纺弊。
盧浦大橋
550 m鋼拱橋,跨越黃浦江骡男。
三類主要構(gòu)件全部采用預制拼裝:
- 鋼索淆游;
- 拱肋;
- 橋面構(gòu)造;
東海大橋
連接上海浦東至東海洋山港犹菱,是上海國際航運中心深水港建設的關(guān)鍵工程拾稳。
- 工程難度大
跨海大橋 - 工程規(guī)模大
全長32.5 km; - 施工條件惡劣腊脱;
海上風浪大访得,三年半的總工期內(nèi),可施工時期僅有180 天陕凹。
綜上悍抑,裝配式施工是東海大橋工程的必然選擇。大量采用裝配式杜耙、機械化施工搜骡,將這個工程分段包干。
主梁+橋墩+基礎全部預制佑女。
創(chuàng)新與風險
創(chuàng)新不一定成功记靡,創(chuàng)新總會有缺點,但不能有錯誤珊豹。
創(chuàng)新總會引出新的問題簸呈,一些問題是可以預見的,一些問題無法預見店茶。對于可以預見的問題蜕便,必須做出相應的預案。
小工程不只是賺錢贩幻,較大的創(chuàng)新可以在較小的工程中應用轿腺,低成本驗證成果。相反丛楚,大型工程更適合穩(wěn)步推進族壳,應用已經(jīng)驗證的成果
小結(jié)
- 在橋梁工程中,上部結(jié)構(gòu)預制很多趣些,下部結(jié)構(gòu)(塔仿荆、墩身、基礎)中應用較少坏平;
- 橋梁工程師自身要提高藝術(shù)修養(yǎng)拢操,讓橋梁成為城市的景觀。
盧永成
盧永成副總工主要介紹了裝配式橋梁的若干應用案例舶替。
中環(huán)線國定路匝道工程
承臺以上構(gòu)件的預制裝配化率達到82%:
- 立柱令境;
- 蓋梁;
- 小箱梁顾瞪;
- 鋼-砼組合梁舔庶;
- 鋼梁抛蚁;
采用裝配式-高性能混凝土構(gòu)件,部件之間的連接是關(guān)鍵惕橙,進行了大量力學實驗測試瞧甩。
裝配式橋梁在施工效率上遠優(yōu)于現(xiàn)澆橋梁,但目前裝配式橋梁主要定制化生產(chǎn)吕漂,還沒有實現(xiàn)工業(yè)化亲配,因此成本高于現(xiàn)澆橋梁,未來的推廣必須控制生產(chǎn)成本惶凝。
裝配式橋梁適合以EPC項目運行吼虎。
上海S7公路
預制梁分為兩類:
- 預制小箱梁
- 組合鋼板梁
結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計實質(zhì)上就是減輕構(gòu)件重量。
變寬段非標準是難點苍鲜。
顏海
橋梁工程的兩大趨勢:
- 工業(yè)化:裝配式橋梁思灰;
- 信息化:BIM技術(shù);
標準與制度建設:
- 完善裝配式橋梁工業(yè)化評價標準混滔;
- 建立裝配式橋梁支撐體系:
- 政策支撐體系洒疚;
- 技術(shù)支撐體系;
- 產(chǎn)業(yè)鏈支撐體系坯屿;
要實現(xiàn)基礎設施建設的走出去戰(zhàn)略油湖,關(guān)鍵在于輸出技術(shù)標準。
BIM技術(shù)是未來的大趨勢领跛。目前BIM技術(shù)的應用不成熟乏德,設計、施工吠昭、運行階段采用各自的BIM模型喊括,未來應該統(tǒng)一一個BIM模型在各階段應用。
EPC模式適合解決復雜工程項目矢棚,走出去的戰(zhàn)略下郑什,國內(nèi)企業(yè)可能抱團形成聯(lián)合體共同出海。
總結(jié)與思考
總結(jié)
個人總結(jié)講座要點如下:
- 裝配式橋梁有待解決的問題蒲肋,
- 標準化:形成標準圖蘑拯,出臺設計、生產(chǎn)兜粘、安裝標準體系强胰,為技術(shù)輸出做準備;
- 全橋化:將裝配構(gòu)件推廣到墩臺妹沙、基礎、橋塔熟吏,提高裝配率距糖;
- 高性能化:預制構(gòu)件質(zhì)量可控玄窝,適合推廣高性能混凝土(HPC),減輕結(jié)構(gòu)重量悍引;
- 成本控制:通過標準化生產(chǎn)恩脂,形成成熟的業(yè)務流程,減低設計施工成本趣斤,以便大規(guī)模推廣俩块;
- 裝配式施工與機械、施工方法聯(lián)系緊密浓领,適合設計-施工一體化的EPC模式玉凯;
- BIM技術(shù)是未來大勢所趨,未來應當實現(xiàn):
- 方案設計联贩、施工模擬裝配都在BIM中實現(xiàn)漫仆;
- 設計、建設泪幌、運維應用統(tǒng)一BIM模型盲厌;
- 創(chuàng)新是長期維持競爭優(yōu)勢的必然選擇,小項目也可以做出大創(chuàng)新祸泪;
未來的工作可以總結(jié)為:裝配化+標準化+成本控制+HPC+BIM+EPC吗浩。
思考
- 鐵路橋梁,尤其高鐵橋梁更加規(guī)范化没隘,標準化懂扼。猜測裝配式橋梁施工應該最適合在鐵路中推廣。
- 裝配式橋梁與施工技術(shù)結(jié)合緊密升略,設計者必須充分了解施工技術(shù)微王,才能做好設計;
- 裝配式橋梁構(gòu)件生產(chǎn)需要整套設備品嚣,預制構(gòu)件重量很大炕倘。那么在遠離預制廠的場地建設裝配式橋梁,經(jīng)濟上是否可行翰撑,運輸成本是否過高罩旋?