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身邊的故事 裝配式研發(fā)中心團(tuán)隊(duì)：逐“綠”前行，“創(chuàng)”出新路
中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議指出，必須統(tǒng)籌好培育新動(dòng)能和更新舊動(dòng)能的關(guān)系，因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。鐵五院橋梁院不斷創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式，創(chuàng)新組織團(tuán)隊(duì)，立足自身優(yōu)勢(shì)，探索發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，裝配式研發(fā)中心團(tuán)隊(duì)也在創(chuàng)新之路上努力前行。
今天，身邊的故事帶大家走進(jìn)鐵五院裝配式研發(fā)中心團(tuán)隊(duì)，聽聽這個(gè)團(tuán)隊(duì)在橋梁綠色建造、三新技術(shù)發(fā)展上不斷前行的故事。
合照（橋梁院提供）
綠色之路 立足需求破難題 作為工業(yè)化橋梁的建造方式，裝配式橋梁以設(shè)計(jì)模塊化、制造工藝化、施工高效化等產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)得到更廣泛嘗試和應(yīng)用，并被列為工業(yè)化建設(shè)支柱產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。 由鐵五院勘察設(shè)計(jì)的蘇北地區(qū)首個(gè)列入中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的港口鐵路——鹽城大豐港鐵路，在新團(tuán)河特大橋的設(shè)計(jì)中，就采用了全預(yù)制裝配建造技術(shù)——包括整孔架設(shè)預(yù)制梁，裝配式橋墩和打入預(yù)制管樁，其中新團(tuán)河特大橋預(yù)制拼裝橋墩是華東地區(qū)首次建成的鐵路預(yù)制拼裝橋墩。 現(xiàn)場(chǎng)（橋梁院提供） 近幾年我國鐵路裝配式橋墩開始探索性應(yīng)用，鐵五院裝配式研發(fā)中心主管蘇國明在充分掌握和分析國內(nèi)鐵路裝配式橋墩的應(yīng)用現(xiàn)狀后，將研究方向定位在結(jié)構(gòu)體系和連接方式上，開始攻堅(jiān)之路。 “如何保證鐵路橋梁應(yīng)有的結(jié)構(gòu)剛度，并同時(shí)滿足各預(yù)制構(gòu)件的輕量化？如何將構(gòu)件連接的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和可檢測(cè)性有機(jī)結(jié)合？”這一系列的痛點(diǎn)、難點(diǎn)需要逐個(gè)突破，為找到合理的連接技術(shù)，蘇國明將目前鐵路裝配式橋墩采用的不同連接工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的分析比選，包括京雄鐵路采用的灌漿套筒連接、和若鐵路應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力連接等，逐項(xiàng)分析不同連接的優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性和安裝便捷性等各項(xiàng)指標(biāo)。 與此同時(shí)，錐套鎖緊鋼筋接頭已經(jīng)在鋼筋部品化連接方面實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，蘇國明又提出疑問，“是否可以將這種鋼筋連接應(yīng)用到預(yù)制裝配式橋墩上？”他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)骨干張揚(yáng)和張華對(duì)這種連接方案可能性展開了深入研究。 以錐套鎖緊接頭連接為突破口，經(jīng)過大量的方案比選，不斷調(diào)整墩身和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，優(yōu)化連接構(gòu)造細(xì)節(jié)，并把墩柱尺寸和樁基形式有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)剛度和輕量化構(gòu)件的有機(jī)結(jié)合。 最終，大豐港鐵路裝配式橋墩的技術(shù)方案得到審查專家的認(rèn)可和贊同，工程示范應(yīng)用取得良好的效果。“我們初期的研究工作是曲折的，既不想沿用既有的連接方案，又要保證結(jié)構(gòu)安全可靠，但我們始終相信任何難題都能被克服，”蘇國明總結(jié)道。 目前，研發(fā)中心開始探索新型壓鉚式鋼筋連接技術(shù)，壓鉚式連接接頭已經(jīng)初步研發(fā)成型，輕量化安裝設(shè)備正處于優(yōu)化階段，即將成為下一個(gè)亮點(diǎn)產(chǎn)品。 創(chuàng)新之路 勇立潮頭敢為先 “這么重的混凝土板竟然能被龍卷風(fēng)掀翻到軌道上！”近兩年發(fā)生的大風(fēng)導(dǎo)致鐵路橋梁人行道步行板或被掀翻墜落，或被卷至鐵軌道砟處等事件造成了嚴(yán)重的安全隱患，溫貴生、張揚(yáng)和劉飛開始想辦法對(duì)橋梁人行道板進(jìn)行抗風(fēng)加固整治。 為了探明步行板到底受了多大風(fēng)荷載，他們?cè)谥心洗髮W(xué)開展了龍卷風(fēng)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，清楚的掌握了步行板在龍卷風(fēng)作用下的流場(chǎng)特性，并確定了人行道板被風(fēng)掀的核心原因。他們進(jìn)行了一系列方案比選，包括鋼壓板加固、鋼絲繩加固、鎖扣加固等。 實(shí)驗(yàn)（橋梁院提供） 在尋求最優(yōu)方案的過程中，劉飛多次在天窗點(diǎn)同工務(wù)部門開展了大量上道驗(yàn)證工作，“為了適應(yīng)步行板由于施工不當(dāng)和多年服役導(dǎo)致的多樣性和不確定性，我們經(jīng)過多次驗(yàn)證，最終確定采用鎖扣加固步行板，同時(shí)對(duì)加固系統(tǒng)進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，保證加固措施能夠具備抵抗EF2級(jí)龍卷風(fēng)?！?/p>
在團(tuán)隊(duì)成員的不懈努力下，2024年鎖扣加固方案課題成果評(píng)價(jià)獲得了以院士為代表的專家團(tuán)隊(duì)高度評(píng)價(jià)，研發(fā)成果達(dá)到總體國際先進(jìn)、部分達(dá)到國際領(lǐng)先水平。此外，鐵五院橋梁院首次實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)的鎖扣產(chǎn)品規(guī)?；?yīng)，真正實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)學(xué)研用一體化發(fā)展。
突破之路 廣泛應(yīng)用見真章 面對(duì)新形勢(shì)，鐵五院著力部署多元化產(chǎn)業(yè)模式，以科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，裝配式研發(fā)中心積極響應(yīng)鐵五院戰(zhàn)略發(fā)展部署，深耕既有鐵路橋梁維養(yǎng)領(lǐng)域。 我國既有鐵路橋梁人行道步行板普遍存在安裝實(shí)施改造難度大等問題，耐久性差導(dǎo)致露筋掉塊現(xiàn)象普遍，強(qiáng)風(fēng)天氣易掀翻，橋梁步行板更換已成為一項(xiàng)長(zhǎng)期、重大專項(xiàng)整治內(nèi)容。
為此，團(tuán)隊(duì)成員張揚(yáng)聚焦材料創(chuàng)新，提出采用新型高強(qiáng)復(fù)合材料人行道步板，同時(shí)為了滿足不同工務(wù)段對(duì)抗風(fēng)和更換等多重需求，將步行板設(shè)計(jì)為格柵式和實(shí)體板兩種形式。并且結(jié)合夜間天窗點(diǎn)施工情況，創(chuàng)新步行板與橋梁角鋼支架連接形式，不需要對(duì)既有角鋼支架進(jìn)行鉆孔破壞，實(shí)現(xiàn)了天窗點(diǎn)快速便捷安裝。
目前，新型高強(qiáng)復(fù)合材料步行板已經(jīng)在國內(nèi)五大鐵路局開展了不同規(guī)模的工程應(yīng)用，均取得了良好的應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙豐收。
現(xiàn)場(chǎng)（橋梁院提供）
經(jīng)過裝配式研發(fā)中心團(tuán)隊(duì)的不懈努力，團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的技術(shù)成果在科技、設(shè)計(jì)、專利、論文、QC等方面實(shí)現(xiàn)全版塊收獲：中交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，中國鐵建優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)二等獎(jiǎng)、工程建設(shè)行業(yè)高推廣價(jià)值專利二等獎(jiǎng)、國家鐵路局鐵路科技論文成果入庫、中國鐵道工程建設(shè)優(yōu)秀QC小組成果一等獎(jiǎng)…… 路雖遠(yuǎn)，行則將至；事雖難，做則必成。未來，裝配式橋梁研發(fā)中心將用創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，持續(xù)探索，不斷前行。