一、基本情況
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目名稱:懸索橋纜梁鞍索耐久性設(shè)計(jì)與智能建造關(guān)鍵技術(shù)
主要完成單位:中鐵山橋集團(tuán)有限公司、江蘇省交通工程建設(shè)局、中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司、中交二公局華東建設(shè)有限公司、江蘇法爾勝纜索有限公司、鎮(zhèn)江藍(lán)舶科技股份有限公司、德陽(yáng)天元重工股份有限公司、中鐵山橋（南通）有限公司
主要完成人:胡堯、邢揚(yáng)、萬(wàn)田保、趙軍、鄭華凱、艾國(guó)清、張志超、周克忠、王忠彬、劉志雄、吳瓊、鄒敏勇、馬浩鵬、王坤、黃安明
二、工程概況
龍?zhí)哆^(guò)江通道路線起自儀征境內(nèi)的江北長(zhǎng)江大堤，向南跨越長(zhǎng)江，止于與338省道交叉處，路線全長(zhǎng)4924.5米。其中大橋長(zhǎng)1660米（主跨1560米+邊跨100米），北引橋長(zhǎng)1330m，南引橋2146米，南岸接線長(zhǎng)703.5m。
圖1 龍?zhí)哆^(guò)江通道跨江大橋航拍圖
龍潭過(guò)江通道是《江蘇省高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2017-2035)》“十五射六縱十橫”高速公路網(wǎng)中S47儀征至祿口機(jī)場(chǎng)高速公路跨江段工程。其建設(shè)對(duì)策應(yīng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)揚(yáng)子江城市群、寧鎮(zhèn)揚(yáng)一體化發(fā)展，提升南京首位度，加快構(gòu)建綜合立體交通走廊，優(yōu)化過(guò)江通道布局，完善高速公路網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)城鎮(zhèn)化發(fā)展等具有十分重要的意義。
項(xiàng)目依托大跨度龍?zhí)堕L(zhǎng)江大橋懸索橋，在其關(guān)鍵構(gòu)件（如主纜、鞍座、索夾）的耐久性以及纜、梁、鞍、索系統(tǒng)的高精度施工與控制、智能施工等方面形成系統(tǒng)性成果。
三、創(chuàng)新成果
（1）首次提出了主纜內(nèi)部通干空氣除濕防腐的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，研發(fā)了波紋狀金屬管復(fù)合管道，形成了主纜內(nèi)部除濕系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；通過(guò)試驗(yàn)?zāi)Ｐ兔鞔_了內(nèi)部送氣式除濕工藝方案。
(a)送氣管道在主纜內(nèi)部埋置橫斷面 (b)送氣管道在主纜內(nèi)部埋置縱向示意
圖2 送氣管道在主纜內(nèi)埋置示意圖
圖3 主纜內(nèi)通干空氣除濕系統(tǒng)的送風(fēng)流程圖
（2）首次研發(fā)了新型空間大轉(zhuǎn)角、抗拉彎耐久型吊索；提出了鞍座極限承載力設(shè)計(jì)控制基準(zhǔn)，完善了鞍座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論；探明了懸索橋索夾-主纜接觸間作用機(jī)理；主纜錨固系統(tǒng)采用無(wú)級(jí)可調(diào)長(zhǎng)度的新型鋼錨桿錨固體系，實(shí)現(xiàn)大橋服役期免更換、免維護(hù)。
（3）開展主索鞍鞍體主縱肋與鞍頭底面磨光頂緊預(yù)研試驗(yàn)，研發(fā)精度控制技術(shù)，主筋板與鞍頭金屬接觸率最高達(dá)99.56%，遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)要求；研發(fā)了鋼箱梁智能焊接裝備，實(shí)現(xiàn)了鋼箱梁95%智能焊接；研發(fā)了鋼箱梁智能涂裝技術(shù)及裝備；自主研發(fā)專用自適應(yīng)浮動(dòng)打磨裝置及打磨程序系統(tǒng)，形成“機(jī)器人 + 專用工裝 + 智能系統(tǒng)”的全自主化智能打磨機(jī)器系統(tǒng)。
圖4 板單元組裝與內(nèi)焊一體機(jī)床
圖5 噴漆機(jī)器人作業(yè)圖
（4）國(guó)內(nèi)首創(chuàng)小循環(huán)索股智能循環(huán)牽引系統(tǒng)，研發(fā)智能控制系統(tǒng)平臺(tái)；研發(fā)超大直徑主纜智能緊纜控制系統(tǒng)和裝備，實(shí)現(xiàn)主纜牽引過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)化控制；研發(fā)1500米級(jí)懸索橋智能控制系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)跨纜吊機(jī)安全監(jiān)控和實(shí)時(shí)預(yù)警以及吊裝過(guò)程中梁段姿態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)糾偏。
圖6 緊纜機(jī)施工
四、推廣應(yīng)用情況
本科技成果吸收總結(jié)了龍?zhí)堕L(zhǎng)江大橋的研究成果，可推廣應(yīng)用于懸索橋纜梁鞍索耐久性設(shè)計(jì)及智慧建造等方面，為將來(lái)橋梁跨徑的進(jìn)一步超越提供前瞻性技術(shù)儲(chǔ)備。
其中主纜內(nèi)部通干空氣的新型除濕系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于懸索橋主纜；PPWS小循環(huán)索股智能循環(huán)牽引系統(tǒng)，開發(fā)了智能控制系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)索股智能化架設(shè)，可推廣至同類大跨度懸索橋架設(shè)工作。本項(xiàng)目成果還可推廣應(yīng)用于跨度高、抗火要求高的懸索橋中，項(xiàng)目產(chǎn)品成功完成產(chǎn)業(yè)化，并在龍?zhí)堕L(zhǎng)江大橋中實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。通過(guò)鋼箱梁塊體智能制造技術(shù)、數(shù)字化虛擬預(yù)拼裝技術(shù)，鋼梁智能焊接監(jiān)控系統(tǒng)及自動(dòng)化焊接設(shè)備，提升了鋼梁大節(jié)段的焊接效率、自動(dòng)化焊接水平，確保了施工的安全和質(zhì)量，為今后類似工程的施工提供借鑒，推廣前景良好。
