【革新獎2019】二等獎:UHPC預制混凝土橋面濕接縫施工成套化設備研發(fā)
主要完成單位:上海電氣研砼建筑科技集團有限公司、上海電氣研砼(徐州)重工科技有限公司
主要完成人:康建平、周培群、謝振強、劉輝、徐大千、李炳田、王要民
南京長江第五大橋位于南京長江大橋上游約13公里、長江三橋下游約5公里處,是世界首座輕型鋼混組合結構斜拉橋,同時也是國內工廠化、裝配化程度最高的特大跨徑斜拉橋。跨江主橋采用鋼-粗骨料活性粉末混凝土(鋼-UHPC)流線型扁平整體箱型組合梁結構,其中粗骨料活性粉末混凝土(UHPC)具有超高強度、高韌性、高彈模、低收縮、優(yōu)良耐久性等特征,可謂五橋工程中最關鍵的技術。其橋面板預制和接縫連接的UHPC用量近1.2萬立方米,是迄今世界上UHPC用量最大的橋梁工程。
上海電氣研砼建筑科技集團有限公司研發(fā)制造的UHPC橋面板濕接縫澆筑成套設備,填補了國內外現(xiàn)場濕接縫成套化設備施工的空白,實現(xiàn)了工廠化、裝配化高效率生產與良好質量控制,解決了預制板濕接縫的現(xiàn)場施工質量差與效率低的難題,減輕了現(xiàn)場施工的強度。
南京長江第五大橋混凝土橋面板分為預制板、工廠濕接縫以及工地橫向濕接縫三部分制作, UHPC橋面板濕接縫澆筑成套設備根據(jù)濕接縫的種類分為橫向窄接縫澆筑設備與縱向寬接縫澆筑設備。
南京五橋二期濕接縫成套化施工實際應用圖-龍門架
(1)稱量行走布料機全自動控制,星形輪變頻調速,實現(xiàn)精確布料。整體式料門用電動推桿控制,實現(xiàn)超寬布料。行走小車采用齒輪齒條驅動,實現(xiàn)精準定位,與布料同步行進。振動刮板能保證每次布料均勻且平整。內壁內襯特氟龍襯板,方便清洗和維護。
(2)行走升降排振器采用高頻振搗棒,插入精度高。采用角鋼導軌,精度高,調整方便;振動器三組獨立升降,適應性強;每個振動器橫向位置可調,便于避開鋼筋網。
(3)行走升降平面振搗器采用整體式平板設計,具有全斷面振動能力,寬度與布料寬度相匹配??蓪崿F(xiàn)振搗殼體角度上下調節(jié)。升降平臺機構、兩側導向軸、水平絲桿、連桿機構實現(xiàn)上下升降。
(4)微型排陣機采用伺服電機、齒輪齒條機構升降,位移精度高、效率高;鋰電池提供輔助動力,可前進、后退行駛。
(5)微型平振機四輪支撐,保持振動底面在同一平面上,減小人工操作推力;可通過墊片對底座的高度進行調節(jié)。
(6)集料斗采用滑輪與吊鉤組合,可以地面運行也可整機吊裝。增加爬梯,方便清洗和觀察。電動推桿開門,更加機械自動化。
(7)行走支撐架采用龍門架結構,實現(xiàn)同步行進。大車與小車結合,精密齒輪齒條定位,有效覆蓋全部工作面。
南京五橋二期濕接縫成套化施工實際應用圖-濕接縫成套化設備龍門架行走架、排陣機、平面振搗機、自動布料機
UHPC橋面板采用的是目前國際領先的粗骨料活性粉末混凝土,施工現(xiàn)場條件復雜、工期緊張、施工難度大。UHPC橋面板濕接縫澆筑成套設備研發(fā)成功后,在南京五橋實際工程中確保了工程的效率和質量,滿足了業(yè)主及相關各方的實際應用需求。整套設備自動化程度高、控制流程合理化、人性化、數(shù)字化,具有良好的社會效益和經濟效益。
UHPC橋面板濕接縫澆筑成套設備,不僅是上海電氣研砼在UHPC橋面板生產線專業(yè)技術的認證,同時也展現(xiàn)了上海電氣研砼在裝配式建筑設計、研發(fā)、生產、裝配方面的實力。作為建筑產業(yè)現(xiàn)代化的引領者,上海電氣研砼依托強大的研發(fā)生產能力,推動中國建筑產業(yè)現(xiàn)代化裝備的全面革新和可持續(xù)發(fā)展。
上海電氣研砼(徐州)重工科技有限公司是上海電氣研砼建筑科技集團有限公司(簡稱:上海電氣研砼)全資子公司,是一家有創(chuàng)造力的建筑產業(yè)現(xiàn)代化裝備制造企業(yè),由上海電氣集團股份有限公司聯(lián)合眾多行業(yè)精英共同發(fā)起成立。企業(yè)的生產研發(fā)基地位于國家級經濟技術開發(fā)區(qū)——江蘇徐州經濟技術開發(fā)區(qū),占地面積120000平方米,致力于建筑產業(yè)現(xiàn)代化設備的研發(fā)、設計、生產和安裝。憑借雄厚的技術實力,我公司不斷對產品進行更新改造和技術攻關,使PC構件生產線設備裝備水平、設備運行穩(wěn)定性以及自動化控制水平都達到國內同行前列,同時也培養(yǎng)造就了一批勇于開拓進取、技術全面、過硬的工程技術人員隊伍。
公司現(xiàn)有員工315人,本科以上學歷132人,技術人員104人,研發(fā)人員63人,中級以上技術人員占比69%。堅持以人為本,注重人才的引進,培養(yǎng),打造專業(yè)化的員工隊伍。
公司獨立研制開發(fā)的UHPC橋面板預制設備為國內首創(chuàng),攻克多項技術難題。在南京五橋項目的應用中取得了業(yè)主的一致好評。預應力混凝土生產線是公司另一個主導產品,預應力高強度構件作為一種預制構件,由于其承載力大,強度高,跨度大,抗震性強,阻燃及隔音效果好,耗材低,在歐美發(fā)達國家應用廣泛。國內從20世紀70年代開始使用。依據(jù)《“十三五”裝配式建筑行動方案》提出的總目標,2020年適合于預應力高強度構件的建筑占比將達到10%,保守估計將會形成10億級別的市場。該產品目前已完成所有研發(fā)任務,進入生產階段。
上海電氣研砼擁有業(yè)內專業(yè)的研發(fā)能力、先進的精益制造能力、優(yōu)秀的管理團隊。在中國建筑產業(yè)的升級發(fā)展中,上海電氣研砼緊跟時代脈搏,推動中國建筑工業(yè)化設備的全面革新和可持續(xù)發(fā)展。
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