一、基本情況
獲獎項目名稱:安羅黃河大橋鋼-混凝土組合結構建設關鍵技術與應用
主要完成單位:河南省黃河高速公路有限公司、中交第二公路工程局有限公司、中交公路規劃設計院有限公司、中交公路長大橋建設國家工程研究中心有限公司、西南交通大學、北京科技大學、中鐵寶橋集團有限公司、中交武漢港灣工程設計研究院有限公司
主要完成人:李攀、劉江、許春榮、尉鵬、湯劍輝、張凱、馮良平、牟林、林昱、趙燦暉、劉越、穆保崗、劉治國、胥奇、陳亮
二、工程概況
項目的依托工程-安羅高速原陽至鄭州段，其控制性工程-安羅黃河特大橋，全長約15公里，主橋為鋼混組合斜拉橋，引橋為鋼混組合梁橋，全橋鋼結構用量約22萬噸，是黃河上最長的公路、內陸地區鋼結構用量最大的公路橋梁。
黃河中下游河床寬淺、“有水不能行舟、無水不能通車”、地基承載力低、環保標準高，亟待攻克輕量化組合橋梁結構、工業化建造和智能化監控技術等科技難題，向安全強韌、智能建造、輕量低碳方向發展。項目經八家單位聯合攻關，通過結構-建造-監控融合創新，發明了輕量化鋼混組合橋梁結構、建立了集約高效的工業化建造技術、研發了系列智能化監控裝備，形成創新成果如下：
三、創新成果
（1）研發了輕型鋼混組合橋梁系列結構。發明了彎鉤PBL鋼混界面連接技術，建立了無主筋鋼殼-混凝土組合索塔新型結構體系，建立了考慮鋼殼對混凝土的受拉裂縫抑制與受壓延性提升效應的靜力與抗震設計方法，屈服彎矩提升25%，震后變形減小30%；研發了百米級、寬幅、無蓋梁、無承臺的輕量化、標準化鋼混組合結構形式及多目標評估決策方法，減少碳排放約3.34萬噸；研制了適應于厚砂層地質的無承臺排架式下部結構，揭示了鋼管復合樁分布式后壓漿承載性能提升機理，豎向承載力提升110%，水平變形峰值減少39%，解決了跨黃河橋梁工業化、綠色化建造難題。
圖1 無主筋鋼殼-混凝土組合索塔現場照片
圖2 輕量化排架式下部結構
（2）建立了覆蓋塔、梁的系列智能化建造技術。研發了曲面索塔鋼殼節段機器人自動焊接技術、一體化虛擬預拼裝技術和自適應控制的精細安裝技術，索塔垂直度偏差小于1/36000；構建了基于模糊-PID復合算法的分布式自適應控制系統，研發了溫度自適應型分體式步履頂推系統，平均工效提升1.6倍，實現了1700m長距離連續頂推，提升了我國鋼結構橋梁高效、高質量智能化建造水平。
圖3 長距離連續頂推現場照片
（3）發明了高精度、信息化監控設備。研發了自感知CFRP絞線-鋼絞線組合索及其錨固體系，通過界面壓接與黏結強度匹配優化，錨固效率提升至95%以上；研制了高效監測的便攜式毫米波雷達，監測精度超過95%；建立了基于軌道巡弋毫米波雷達+自感知CFRP絞線的斜拉索索力智能化動態監測系統，實現了大跨斜拉橋索力高效、高精度的長效監測。
圖4 主橋斜拉索現場照片
四、推廣應用情況
項目的研究成果成效顯著，成功入選了交通運輸領域-基礎建設重點工程、智能交通先導應用試點項目，并在安羅高速黃河特大橋、沁伊高速黃河特大橋等多個重大工程中，得到了推廣應用。
