基于碳排放评价的桥梁路基建设方案比选优化研究

为推进土木工程行业低碳化发展进程，以碳排放评价作为切入点，开展高速公路桥梁和路基建设方案比选研究。依托德余高速公路工程，将建设过程碳排放边界定为材料生产、运输和机械运行等3个阶段，从减少材料生产和运输碳排放角度出发，提出隧道洞渣填方路基代替桥梁的建设方案，并基于敏感性分析法和KCO模型对爆破参数进行优化以避免洞渣二次破碎，采用碳排放系数法对比分析了两种方案的碳排放，结果表明：材料使用量对桥梁施工阶段碳排放影响较大，材料生产碳排放占比81.2%,桩基和上部结构占据碳排放绝大部分比例；施工机械运行是路基施工阶段碳排放产生的主要原因，碳排放占比95.4%。路基方案的总碳排放量较桥梁方案降低90%,通过减少路基材料生产降低碳排放效果显著，为类似工程建设方案比选提供了新思路。     

路肩浅碟式水泥混凝土排水沟滑模施工技术探讨

根据宁淮和宁常高速公路路肩浅碟式水泥混凝土排水沟滑模施工实践, 从滑模现浇浅碟式排水沟施工过程中原材料的控制、配合比设计、混合料的拌和、运输、摊铺、质量控制等方面阐述了滑模现浇浅碟式排水沟施工工艺及注意事项.     

中分带填土与隔挡式路缘石滑模施工一体机结构设计研究

为解决中分带填土与隔挡式路缘石机械化施工问题,开发了中分带填土与隔挡式路缘石滑模施工一体机。本机的输料系统从自卸车将土输送到滑土系统,滑土系统经侧滑、顶压形成土坯模;以土坯模为边模,以滑石系统为外模,输料系统将混凝土输送到滑石系统滑模形成隔挡式路缘石。研究表明,中分带填土与隔挡式路缘石滑模施工一体机性能稳定,质量可靠,兼具养生和切缝功能,实现了分带填土与隔挡式路缘石机械化施工,将路基分隔成不同的作业区域,从而解决传统的水稳层、沥青面层与绿化及中分带、路肩填土交叉施工问题。     

路肩浅碟式水泥混凝土排水沟滑模施工技术

笔者根据在宁淮高速公路和宁常高速公路路肩浅碟式水泥混凝土排水沟滑模施工实践,从滑模现浇浅碟式排水沟施工过程中原材料的控制、配合比设计、混合料的拌和、运输、摊铺、质量控制等方面较为详细地阐述了滑模现浇浅碟式排水沟施工工艺及应注意的问题。     

广州地铁盾构隧道建设期碳排放强度与减排潜力研究

为合理量化地铁盾构隧道建设的碳排放水平并测度其减排潜力，采用LCA方法开展地铁盾构隧道建设阶段碳排放评价工作，并结合实际工程数据进行碳排放强度和水平量化分析； 同时，基于情景分析法从推广绿色建材及清洁能源等角度探究其减碳潜力。研究结果表明： 单环预制管片碳排放强度约为7.1 tCO2e/环，而单位地铁盾构隧道建设碳排放强度约为1.1万tCO2e/km； 其中，建材及预制管片生产、运输及盾构施工和安装等过程占比分别为72.7%、1.9%和25.4%。若通过提高再生建材和优化能源结构，年均碳排放量下降约6%，但碳排放量累积可达约13 MtCO2e（2022—2035年），与2020年全国城市轨道交通运营排放基本持平。     

沥青路面结构类型对建设期碳排放影响分析

为研究沥青路面结构类型对建设期碳排放的影响,该文基于碳排放因子法,结合路面工程相关定额,建立沥青路面碳排放二级评价模型,选定3种典型路面结构方案,分析各路面结构中原材料生产、原材料运输、路面施工3个阶段建设期整体的碳排放情况。结果表明:沥青路面结构对各阶段建设期整体碳排放有显著影响,其中原材料生产阶段是建设期碳排放主体,原材料生产与运输碳排放与路面结构层厚度呈正相关,沥青层厚度是路面施工阶段碳排放的主要影响因素。建设期3个阶段中,主要碳排放过程分别为水泥生产、集料运输、混合料拌和。     

浅谈烟囱液压滑模与电动提模施工工艺

烟囱是火力发电厂必不可少的一个重要构筑物,由于烟囱属于高耸构筑物,其施工比较特殊,且施工方法也比较多,但目前采用普遍的还是液压滑模和电动提模。实践证明电动提模在保证工程质量方面优于液压滑模,应在烟囱施工中优先采用。     

水泥稳定钢渣碎石混合料环境影响和经济效益分析

在水泥钢渣混凝土路面上应用生命周期评价(Life Cycle Assessment),并使用公路路面设计程序系统HPDS分析钢渣掺量对路面强度的影响，以长200 m、宽3.5 m×2的双向单车道水泥混凝土路面为功能单位，从材料生产运输、施工建设2个阶段对4种钢渣掺量的路面设计方案进行计算分析。研究表明材料生产阶段中，碳排放的主要影响因素是钢渣掺量和钢渣加工工艺排放；掺钢渣的路面结构方案在建设期碳排放中，在未稳层掺60%钢渣的方案二碳排放最优；整个生产周期，材料生产阶段碳排放值增幅大于运输和施工阶段增幅；所有方案碳排放情况与能耗分析相似，综合考虑最具减排潜力的方案为水稳层和未稳定层均掺60%钢渣的方案三。对钢渣路面中钢渣运距进行敏感性分析表明，含钢渣与无钢渣方案碳排放与能耗相等时，钢渣运距与天然集料运距强相关，两者差值随运距增加而逐渐增加。敏感性分析确定出路面结构方案中钢渣的最佳掺量为40%,符合经济效益与环境效益需求。     

基于LCA的沥青路面施工期碳排放模型及特征研究

沥青路面建设产生大量的温室气体排放,是交通领域节能减排的重点。通过分析沥青路面施工期碳排放来源,结合IPCC及CLCD数据库等资料提供的碳排放因子,采用LCA构建沥青路面施工期碳排放计量模型,基于典型路面结构方案得出原材料生产、场外拌和、运输和现场施工阶段碳排放量及特征规律。结果表明：沥青面层施工过程中,原材料生产阶段碳排放量最高,占总排放量的47.52%;混合料拌和阶段次之,占总排放量的44.71%,节能减排措施以采用清洁燃料,提高施工机具生产效率为主。水稳基层/底基层铺筑过程中,碳排放量占比最高同样为原材料生产阶段,高达总量的90%,节能减排措施以选用低碳水泥为主。     

大角度倾斜桥塔爬模施工分析

无背索斜拉桥多采用大倾角斜桥塔,使用爬模施工时存在仰面受力过大,成品直塔爬模施工系统存在无法直接使用的问题,以某无背索斜拉桥桥塔施工为例,提出将传统液压爬模模板横背楞处与劲性骨架增设拉杆拉结,并利用混凝土凝结过程侧压力减小特性,以小时距分次间断浇筑混凝土的施工方法,即“1次立模,2层浇筑”工艺,对此施工工艺以及将液压爬模模板横背楞处与劲性骨架拉结的构造方式进行计算分析。结果表明,劲性骨架能有效分担爬架仰面压力,爬架及模板背楞的受力与变形均满足规范要求。施工过程中实现了较大的塔柱分段浇筑高度,解决了斜塔爬模施工时存在的受力安全问题,且能缩短工期,降低工费。     

沉管预制全断面大型液压模板台车设计与应用技术

沉管分次预制施工周期较长、纵向施工缝渗水风险较大, 而常规钢木混合体系模板难以满足全断面预制一次浇筑成型的质量与进度要求。为解决上述问题，研制出一款可自行走的全断面液压模板台车，其内模台车采用三角形桁架结构及液压步履式自行走系统，可实现内模台车的快速移位；外模台车采用无拉杆斜支撑桁架结构，可降低结构的渗水风险；端模采用梳齿型组合钢模，可提高周转利用率；同时，外模台车可为体系转换提供条件，节约施工周期。通过ANSYS软件对混凝土浇筑过程中的模板变形和位移数值进行模拟，实践证明，该模板台车可保证沉管全断面顺序预制工艺的实施和浇筑安全。     

黄冈公铁两用长江大桥桥塔上横梁施工技术

黄冈公铁两用长江大桥主桥为主跨567 m的斜拉桥.该桥桥塔上横梁为单箱单室预应力混凝土结构,长23.85m、宽8.4m、高8.0m,桥塔采用液压自爬模施工,上横梁与上塔柱采用异步施工.上横梁浇筑支架采用在两塔柱内侧设置剪力槽,安放对拉式钢牛腿作为支架受力支承点的方案.上横梁分2层浇筑,在第2层混凝土浇筑前张拉部分预应力筋.采用MIDAS Civil建模分析上横梁施工过程,结果表明,分层浇筑和分次张拉预应力钢筋可以有效减小现浇支架的荷载,且混凝土应力满足规范要求.该桥桥塔上横梁施工技术切实可行,实现了桥塔快速化施工.     

沥青混凝土路面预防性养护技术碳排放量化分析

为研究养护期沥青混凝土路面不同养护技术在应用过程中产生的碳排放,基于生命周期评价方法,将沥青混凝土路面养护工程划分为材料生产、运输及施工3个阶段。将产品清单与碳排放系数相乘,以定额法为主,理论法为辅,建立各阶段碳排放计算模型。计算了铣刨摊铺、就地热再生、厂拌热再生、薄层罩面以及微表处等5种技术碳排放强度,量化分析不同技术优势特征以及不同旧料掺量下的碳排放。研究结果表明:就地热再生技术机械施工阶段碳排放量最多,达到77%;而其他养护技术材料生产阶段碳排放量最多,达到70%以上;与铣刨重铺技术相比,就地热再生、微表处、超薄罩面和厂拌热再生碳排放降幅分别为37.6%、26.9%、19.8%和12.5%;对于厂拌热再生技术,RAP掺量对厂拌热再生减排效果显著,旧料掺量提高10%,碳排放强度下降0.6kg/(m~3·年)。     

公路路基护坡导轨式现浇混凝土施工技术

本文介绍了公路路基护坡导轨式现浇混凝土施工技术的施工原理、工艺流程、施工特点等,文末对采用新型施工机具浇筑方法和传统施工方法的经济效益进行了对比,为相同条件的施工提供了经验。     

海外项目箱梁节段短线法预制施工技术

厄瓜多尔国家联合大桥为1 975 m的预应力混凝土连续箱梁桥,跨径布置为(3×30+12.5+26×75+12.5+4×30) m.针对其施工工期紧、工程量大、物资设备缺乏、标准体系不同等难点,采用节段短线法预制施工,全桥预制节段共598个.预制施工中利用计算机数据处理软件和精密测量仪器精确控制预制梁体的几何线形;外侧模板采用带铰与液压系统的支架;端模上部分采用标准通用模块,底部采用特殊组合模块;内模通过液压系统支护,设计成小块组合模板自由组合;混凝土采用分层浇筑法施工,严格按照浇筑顺序实施“30 min浇筑法”;预应力孔道偏位采用美国Milwaukee钻芯机进行修正,有效地保证了工程质量与进度.     

黄冈公铁两用长江大桥桥塔施工技术及分析

黄冈公铁两用长江大桥主桥为主跨567 m的钢桁梁斜拉桥,桥塔为H形混凝土结构.该桥桥塔塔柱采用液压爬模施工;下横梁采用落地式支架施工,与下塔柱节段混凝土同步浇筑;中塔柱施工时设置2道临时横撑,以改善塔柱施工阶段的受力;上横梁采用梯形桁架施工,与塔柱混凝土异步施工,上、下横梁混凝土均分2层浇筑.采用MIDAS有限元软件建模对桥塔施工过程进行分析,结果表明:上、下横梁混凝土分层浇筑时混凝土应力满足规范要求,且可有效降低现浇支架荷载;临时横撑的设置保证了施工阶段桥塔应力及位移均满足要求;上横梁梯形桁架支点处塔柱局部应力满足要求.     

变截面空心薄壁高墩悬臂爬模施工技术以及控制分析

以两溪河大桥为工程背景,根据现场地形条件复杂,在对滑模、爬模、翻模施工方法进行技术、经济综合分析后,同时结合空心薄壁墩的施工特点和施工工期要求,经比选确定大桥左右幅21#、22#主墩采用液压爬模施工,其余高墩采用翻升模板施工。混凝土作用于模板的侧压力,当浇筑高度而增加,达到某一临界时,侧压力就不再增加,分别取荷载分项系数1.2和1.4,则作用于模板的总荷载设计值为63.5 k N/m2。通过理论和实践分析,节段施工时间、机具长度及钢筋配料后,将每个施工浇筑层确定为4.5 m;翻升模板考虑塔吊起重能力,同时面板、木梁、槽钢背楞的组合挠度满足施工对模板质量的要求与得出相应结论。     

预制桥面板免支模湿接缝构造受力性能研究

为提高现场桥面板湿接缝施工效率,结合既有项目,基于工业化建造思路,对预制混凝土桥面板免支模湿接缝构造型式进行研究。提出了三种预制混凝土桥面板免支模湿接缝方案,采用有限元进行模拟,对三种方案进行对比分析,探讨预制混凝土桥面板免支模湿接缝的可行性。研究表明：预制桥面板采用方案二(底部承托设置倒角)应力水平较好,承载能力满足结构要求。对于本项目,推荐采用方案二,有利于施工快速化、简便化进行,符合当前装配化发展趋势。     

60 m整体预制混凝土箱梁智慧建造技术研究

为促进大跨度整体预制混凝土箱梁智慧建造,以中山翠亨新区60 m整体混凝土箱梁预制为背景,研究了60 m跨整体混凝土箱梁预制智慧建造关键技术。采用BIM建模生成交互代码指导自动化钢筋加工、生产订单数据网络化、生产设备自动化等钢筋加工智能化技术,实现BIM建模与钢筋自动化加工设备的连接,提高钢筋加工质量,减少人员投入;采用智能控制液压模板控制外模自动横向移动、竖向调整和自动走行定位,内模自动支、拆模,减少人工作业量,提高模板作业效率;采用混凝土自动化生产系统,集成ERP管理系统、视频监控系统、质量监测预警系统和车辆GPS定位系统,实现混凝土原材料、配合比、生产、运输全过程管控;采用智能张拉压浆、自动喷淋养护技术提高箱梁施工质量,减小人为因素影响。智慧建造方式生产效率比传统方式提高约25%,制梁总体成本节约超过10 000元/片,成品质量较传统生产方式更为稳定。     

桥梁高墩辊模升降液压自动平衡控制系统的设计与应用

针对高架桥梁高墩辊模施工过程中模板同步升降控制及位移精度控制问题,从模板的选型入手,对目前高墩施工中常采用的翻模、爬模、滑模、辊模等工艺进行对比分析;并利用智能控制技术,通过科学的推理与实践经验相结合的方法设计了模架升降液压自动平衡控制系统。该系统能对传统高墩施工存在的施工安全和质量隐患进行有效控制,开创了一种精度更高、安全性更好、效率更高的桥梁高墩施工方法。