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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.
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