中小跨径桥梁无缝伸缩缝技术 （终稿）（上海城建院）2021-07-16.pdf

交通科技创新应用场景解决方案 中小跨径桥梁无缝伸缩缝技术 2021 年 07 月 上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司 目 录 1 建设总体目标 1 1.1 目前存在问题1 1.2 解决方案－－降噪低维护无伸缩装置桥梁 2 1.3 经济效益和社会效益 3 2 技术成熟度 4 2.1 国内外研究及应用现状4 2.2 科研研究成果 5 2.3 工程应用情况 5 3 推广应用的适用场景 7 3.1 技术适用性7 3.2 拟推荐的应用场景7 4 评价方法 7 4.1 道路行车条件及环境影响的评价 7 4.2 桥梁养护便捷性评价7 4.3 建设费用及全寿命费用的评价7 5 附件 8 5.1 专家评审意见 8 5.2 附图9 1 1 建设总体目标 1.1 目前存在问题 桥梁结构的伸缩装置和支座为非全寿命构件，病害较多需要营运中进行 养护，增加了其养护的频率和费用，特别是伸缩装置，对行车舒适性及环境 噪音有影响，且维修时对交通影响大。 根据上海外环高速公路 40 座桥梁检查报告中的病害统计，无论是高架 桥梁还是地面中小桥梁的伸缩缝皆100%存在病害。 虹桥枢纽一纵两横高架桥梁的伸缩缝因损坏严重，通车运营仅4 年已无 法正常服役，2014 年7 月上海市路政局委托上海城建总院编制整治方案，最 低造价方案中伸缩缝仅一次的整治工程费用近千万元，且未计入维修养护期 间的相关措施费用、对结构及社会产生的不利影响。 图1. 伸缩缝部分病害示意 同时，结合声环境质量标准，人体可以接受的声环境为60~70 dB ，而车 辆行驶过桥梁伸缩缝产生的噪声达到80~100 dB ，因此需要引起足够的重视。 1 图2. 伸缩缝噪声实测结果 伸缩缝的损坏有可能导致车辆发生碰撞后失控引发交通事故，对社会产 生危害。如2020 年 11 月 11 日，广东广澳高速公路三角路段，由于伸缩缝 损坏发生了一起触目惊心的交通事故，最终高速公路养护部门全额赔偿。 图3. 事故现场视频截图 1.2 解决方案－－降噪低维护无伸缩装置桥梁 整体式桥梁通过取消伸缩装置和支座（注：保留支座、仅取消伸缩装置 的桥梁称之为半整体式桥梁），将台后搭板与主梁连成一体（梁体的温度变 形传递至搭板与道路衔接处的尾端），可彻底消除伸缩装置、支座带来的负 面影响，根本性解决了桥梁伸缩装置损坏带来的桥头跳车、长期维修、定期 更换等问题，而且行车舒适无颠簸，并使得桥梁的抗震能力得到有效提高， 可获得显著的经济效益和社会效益。 该技术已在国外发达地区得到广泛和成功的应用（上万座）。 2 传统简支梁桥 无缝桥 图4. 简支梁桥与无缝桥结构形式对比示意 图5. 桥梁“路面隐形”技术示例 1.3 经济效益和社会效益 欧洲标准桥梁全寿命周期费用对比示意(€/m2)如下图所示，整体式桥梁 全寿命周期的费用最低。 图6. 欧洲标准桥梁全寿命周期费用对比示意(€/m2) 选取上海地区一座10+16+10m 三跨桥梁，取2016 年度上海市相关预算 定额作为费用编制依据，分别对不同结构形式的全寿命周期费用进行计算。 经全寿命周期内造价分析对比，虽然（半）整体式构造工程费用较常规 构造分别增大约 9.8% ～20.9% ，但其全寿命周期费用较常规构造降低约 3.41%～8.