沪通长江大桥BIM建设管理平台研发及应用

沪通长江大桥为沪通铁路的控制性工程,该桥主桥为主跨1 092m的公铁两用斜拉桥。在该桥的建设过程中,基于"三端一云"的应用模式,以业主为主导、以各参建单位需求为核心,搭建了参建各方共享信息的BIM建设管理平台。BIM管理平台采用"极简化平台+基础模块+专项应用APP"架构,搭载GIS漫游、基础信息、可视化交底、进度管理、报表中心、安全质量、施工日志、文档管理、系统集成9个基础应用模块,后期根据工程进展又补充开发了钢梁制造应用模块。在各个应用模块下搭载专项应用APP进行应用补充。该平台基于互联网搭建桥梁建设现场感知体系,并解决了BIM模型的轻量化问题,提高了工作效率,提升了整体管控水平,实现了管理手段和项目管控方式的创新。

沪通长江大桥高性能结构钢的研发与应用

针对高速铁路大跨度桥梁的特点,总结该类桥梁用系列高性能结构钢的研发与应用。采用低碳多元微合金化的成分设计、TMCP工艺,在京沪高速铁路南京大胜关长江大桥上研发应用了Q420qE高性能结构钢,钢种晶粒细化、软相铁素体和硬相贝氏体组织适度,结构钢具有较高的强度、良好的低温韧性和焊接性能。采用类似的技术路线,在沪通长江大桥上研发应用了Q500qE高性能结构钢。继2个钢种成功应用后,采用低碳微铌合金化成分研发了Q370qE高性能结构钢作为钢桥大量使用的最基本的用材。Q370qE-Q420qE-Q500qE系列高性能结构钢成功研发,并已经在桥梁里程碑式工程上得以应用。

沪通长江大桥主航道桥超长斜拉索阻尼减振方案比选

针对沪通长江大桥主航道桥斜拉索的动力特性和减振特殊需求,优选适合的阻尼减振方案。对LMD、VSD、ELMD 3种典型阻尼器的减振效果进行室内模型试验研究,结合试验研究结果和实桥斜拉索的特征,设计实桥超长斜拉索的阻尼器安装位置比和安装高度,并以典型斜拉索为例,对不同阻尼器的减振效率和耐久性进行对比分析,最终确定采用优化设计后的ELMD阻尼减振方案。与LMD、VSD相比,ELMD阻尼器的减振效率更高,耐久性更好,可以更有效地控制沪通长江大桥主航道桥超长斜拉索的振动。

沪通长江大桥数字化运维系统的设计研发

当前,我国大量已建大跨铁路桥梁的运营维护与安全面临巨大挑战,既有养修的人员、技术、设备、理念及管理制度越来越滞后于大型铁路桥梁的现代化运维需求,随着现代信息及物联网技术的发展,数字化、标准化、智能化、网络化的智慧运营维护技术与体系的形成成为可能。以沪通长江大桥运营维护方案为依托,针对大跨径铁路桥梁现代化运维和管养需求,提出集多源信息获取及管理、结构智能分析与状态评估、智能养修管理等功能于一身的数字化大桥运维平台的总体设计,明确平台的基本功能和物理架构,并进一步介绍沪通长江大桥已建BIM建设管理、长期结构健康监测、电子化巡检、视觉检测等子系统的具体实施情况,为大数据时代下大跨径铁路桥梁的先进维护进行了一定探索。

沪通长江大桥横港沙浅水区吹填平台施工方案

沪通长江大桥简支钢桁梁桥的9-22号墩位于江中横港沙浅水区,采用2.2m的钻孔灌注桩基础,桩长108-118m,其承台为矩形。为降低水域施工作业难度和水上作业风险,提高桥梁施工效率和安全保障,提出了＂吹填筑岛平台＂方案,即以吹填平台代替施工栈桥和钻孔平台,进行桥梁基础施工。吹填平台沿9-22号墩桥轴线对称布置,顶面宽67.2m,全长约1 500m,其南、北侧各筑长400m的导流堤,采用吹填砂作为主体填充物,周边设袋装砂棱体进行固沙围堤。吹填施工时,先逐段施工袋装砂棱体,其后在围堤内吹填填充砂,吹填砂沉降、固结即形成平台。在吹填平台的基础上,10-21号墩采用＂轻型井点降水与放坡开挖施工相结合＂的方法进行大体积基坑开挖施工,施工效果良好。

BIM技术在沪通长江大桥智慧钢梁中的应用

在沪通长江大桥的钢梁建造中,创新性地应用BIM技术,将钢梁的各种数据集成到BIM模型,实现对钢梁的信息管理。结合工程实践需求,研究基于BIM技术的智慧钢梁管理系统,探索BIM技术在智慧钢梁建造中的典型功能应用,通过打破信息断层,有效控制钢梁生产信息的采集、传递、交流和整合并进行数据分析。在BIM模型上进行信息实时展示,实现以BIM技术为手段的钢梁建造智能管理,实现智慧钢梁的最终目标。