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大跨拱橋關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年的持續(xù)研究和實(shí)踐，攻克了超大跨拱橋在關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高精度施工技術(shù)與裝備、管內(nèi)混凝土灌注工藝以及新材料制備等在內(nèi)的核心技術(shù)，形成了超大跨鋼管混凝土拱橋和勁性骨架混凝土拱橋設(shè)計(jì)、施工與材料成套關(guān)鍵技術(shù)體系。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破、顯著效益成果轉(zhuǎn)化、促成重大科技創(chuàng)新突破的關(guān)鍵性、標(biāo)志性事件或人物 二、成果簡(jiǎn)介 鄭皆連院士長(zhǎng)期致力于大跨拱橋建造關(guān)鍵技術(shù)的科技攻關(guān)和推廣應(yīng)用，帶領(lǐng)“大跨拱橋關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)”經(jīng)過(guò)多年的持續(xù)研究和實(shí)踐，攻克了超大跨拱橋在關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高精度施工技術(shù)與裝備、管內(nèi)混凝土灌注工藝以及新材料制備等在內(nèi)的核心技術(shù)，形成了超大跨鋼管混凝土拱橋和勁性骨架混凝土拱橋設(shè)計(jì)、施工與材料成套關(guān)鍵技術(shù)體系。 在針對(duì)超大跨拱橋施工過(guò)程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制難度大、河道地質(zhì)條件復(fù)雜、管內(nèi)混凝土脫粘脫空難克服等關(guān)鍵問(wèn)題持續(xù)開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，鄭皆連帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克了超大跨拱橋高精度施工控制技術(shù)及裝備、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與處理、混凝土新材料制備等核心技術(shù)，創(chuàng)造了超大跨拱橋成套關(guān)鍵技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了跨徑、安全和質(zhì)量的多重關(guān)鍵突破。 在高精度施工控制技術(shù)及裝備方面，創(chuàng)建了吊塔扣塔一體化設(shè)計(jì)及施工過(guò)程高精度主動(dòng)控制體系。以力主動(dòng)控制代替剛度被動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)吊塔扣塔一體化設(shè)計(jì)及塔架偏位高精度精確控制，發(fā)明了拱橋智能張拉位移高精度控制系統(tǒng)方法和基于影響矩陣原理的一次張拉施工優(yōu)化方法與控制技術(shù)，解決了傳統(tǒng)施工中吊塔扣塔分離為保障剛度設(shè)置巨型塔身難以保障塔架偏位的高精度控制施工過(guò)程不確定性風(fēng)險(xiǎn)高的缺陷難題。 在拱橋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與處理方面，創(chuàng)建了“地連墻+卵石層注漿加固”的大跨拱橋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和處理方法。采用圓形地連墻深入地基巖石，并對(duì)地連墻內(nèi)的卵石層進(jìn)行注漿加固，克服了傳統(tǒng)技術(shù)難以在平緩河岸的卵石層地基架設(shè)大跨拱橋拱座基礎(chǔ)的缺陷，實(shí)現(xiàn)了大跨拱橋從山區(qū)向平緩河道的擴(kuò)展。 在混凝土新材料制備方面，研發(fā)了收縮補(bǔ)償分時(shí)膨脹自密實(shí)管內(nèi)高性能混凝土制備和檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)混凝土?xí)r變收縮特性研發(fā)了收縮補(bǔ)償分時(shí)膨脹自密實(shí)管內(nèi)高性能混凝土，提出了基于超聲波傳播精確路徑的鋼管混凝土灌注密實(shí)度超聲定量分析方法。克服了傳統(tǒng)技術(shù)下管內(nèi)混凝土脫粘脫空難克服且難以無(wú)損定量分析的缺陷。

該成果基于快速組網(wǎng)的軌道交通建設(shè)的工程背景，從能量的角度來(lái)研究結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)和損傷水平，采用多種軟件平臺(tái)建立軌道交通列車-無(wú)砟軌道-大跨斜拉橋系統(tǒng)計(jì)算模型，進(jìn)行大量計(jì)算，分析斷層地震效應(yīng)對(duì)軌道交通橋梁系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)及橋梁服役性能的影響。提出了適合高軌道交通橋梁隔震支座的計(jì)算方法，并給出定量化的計(jì)算公式。將數(shù)值分析與既有試驗(yàn)研究相驗(yàn)證對(duì)比，評(píng)估災(zāi)后橋梁服役性能與行車安全性之間的關(guān)系。

該項(xiàng)目深人研究了跨海河水中架橋的高程測(cè)量技術(shù)，提出了全站儀中間法監(jiān)測(cè)復(fù)雜地形橋梁沉降的方案，效果顯著。研究和探討了橋梁結(jié)構(gòu)主體傾斜監(jiān)測(cè)及水平位移監(jiān)測(cè)技術(shù)，重點(diǎn)研究了時(shí)空內(nèi)插模型對(duì)于跨河橋梁的線形控制具有重要意義。該項(xiàng)目首次利用盲孔法試驗(yàn)測(cè)試了大跨徑連續(xù)鋼箱梁頂板焊縫的焊接殘余應(yīng)力，有效控制了焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，為鋼結(jié)構(gòu)橋梁的焊接精確施工提供了重要理論依據(jù)；通過(guò)研究鋼箱梁橋橋面鋪裝層模量，發(fā)現(xiàn)鋪裝層模量與鋪裝層應(yīng)變呈非線性關(guān)系的規(guī)律，在一定范圍內(nèi)提高鋪裝層瀝青混凝土模量可以有效降低橋面鋪裝層應(yīng)變水

本新技術(shù)成果來(lái)自省部級(jí)科技計(jì)劃，獲得省部（學(xué)會(huì)）三等以上科技獎(jiǎng)勵(lì)，并獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。該成果成功解決了大斷面淺埋隧道下穿高速公路的施工技術(shù)難題，研究成果處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。該成果已在國(guó)內(nèi)下穿高速公路隧道施工當(dāng)中推廣應(yīng)用。

該項(xiàng)目針對(duì)南京市內(nèi)環(huán)東西九華山隧道開(kāi)展的工程科研，由于該 隧道圍巖較差，大斷面的雙連拱隧道在城市中較少釆用，且屬于典型 的淺埋隧道，穿越過(guò)程的穩(wěn)定性是該工程的關(guān)鍵技術(shù)。釆用理論分析、 數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等手段，對(duì)九華山隧道穿越過(guò)程中對(duì)地面的明城 墻、人防工程等的影響進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、超前分析，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

本新技術(shù)成果來(lái)自省部級(jí)科技計(jì)劃，獲得省部（學(xué)會(huì)）三等以上科技獎(jiǎng)勵(lì)，并獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。該成果成功解決了大斷面黃土隧道的施開(kāi)挖方法，能夠經(jīng)濟(jì)、安全和快速地實(shí)現(xiàn)大斷面黃土隧道的建造。

成果描述：本發(fā)明公開(kāi)了一種單洞大斷面特長(zhǎng)隧道施工通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)方法，所述通風(fēng)系統(tǒng)包括設(shè)置在所述隧道中心線一側(cè)的施工通風(fēng)臨時(shí)隔墻(2)，保證施工通風(fēng)臨時(shí)隔墻(2)與隧道兩側(cè)邊墻分別圍繞成封閉巷道的斷面面積比接近2∶1，將其中斷面面積較小的封閉巷道作為輸送新鮮風(fēng)的新鮮風(fēng)進(jìn)風(fēng)巷道(4)，掌子面回流的污染風(fēng)則從斷面面積較大的污染風(fēng)排出巷道(5)內(nèi)排出隧道外；在隧道洞口出口處，施工通風(fēng)臨時(shí)隔墻(2)延伸出洞外，將洞口附近區(qū)域的新鮮風(fēng)源與污染風(fēng)分離；本發(fā)明采用射流巷道式通風(fēng)方式，解決了單洞大斷面特長(zhǎng)隧道施工時(shí)超長(zhǎng)距離送風(fēng)的難題，有效提高對(duì)掌子面送風(fēng)效率，并節(jié)約了成本，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。市場(chǎng)前景分析：軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：技術(shù)先進(jìn)，性價(jià)比較高。

課題組針對(duì)隧道水平凍結(jié)距離長(zhǎng)、埋深淺、 斷面大、水文地質(zhì)條件復(fù)雜等難題，研制了長(zhǎng)距 離水平凍結(jié)管新型連接方式、新型凍結(jié)管鉆頭和 有線定向儀跟管鉆進(jìn)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了水平凍結(jié)管 鉆進(jìn)過(guò)程中實(shí)時(shí)定向控制；水平凍結(jié)孔終孔注漿 新工藝，有效地控制了地面沉降。

本發(fā)明公開(kāi)了一種單洞大斷面特長(zhǎng)隧道施工通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)方法，所述通風(fēng)系統(tǒng)包括設(shè)置在所述隧道中心線一側(cè)的施工通風(fēng)臨時(shí)隔墻(2)，保證施工通風(fēng)臨時(shí)隔墻(2)與隧道兩側(cè)邊墻分別圍繞成封閉巷道的斷面面積比接近2∶1，將其中斷面面積較小的封閉巷道作為輸送新鮮風(fēng)的新鮮風(fēng)進(jìn)風(fēng)巷道(4)，掌子面回流的污染風(fēng)則從斷面面積較大的污染風(fēng)排出巷道(5)內(nèi)排出隧道外；在隧道洞口出口處，施工通風(fēng)臨時(shí)隔墻(2)延伸出洞外，將洞口附近區(qū)域的新鮮風(fēng)源與污染風(fēng)分離；本發(fā)明采用射流巷道式通風(fēng)方式，解決了單洞大斷面特長(zhǎng)隧道施工時(shí)超長(zhǎng)距離送風(fēng)的難題，有效提高對(duì)掌子面送風(fēng)效率，并節(jié)約了成本，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。