作為工業(yè)化橋梁的建造方式，裝配式橋梁以設(shè)計模塊化、制造工藝化、施工高效化等產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢得到更廣泛嘗試和應(yīng)用，并被列為工業(yè)化建設(shè)支柱產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。

由鐵五院勘察設(shè)計的蘇北地區(qū)首個列入中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的港口鐵路——鹽城大豐港鐵路，在新團河特大橋的設(shè)計中，就采用了全預制裝配建造技術(shù)——包括整孔架設(shè)預制梁，裝配式橋墩和打入預制管樁，其中新團河特大橋預制拼裝橋墩是華東地區(qū)首次建成的鐵路預制拼裝橋墩。

現(xiàn)場（橋梁院提供）

近幾年我國鐵路裝配式橋墩開始探索性應(yīng)用，鐵五院裝配式研發(fā)中心主管蘇國明在充分掌握和分析國內(nèi)鐵路裝配式橋墩的應(yīng)用現(xiàn)狀后，將研究方向定位在結(jié)構(gòu)體系和連接方式上，開始攻堅之路。

“如何保證鐵路橋梁應(yīng)有的結(jié)構(gòu)剛度，并同時滿足各預制構(gòu)件的輕量化？如何將構(gòu)件連接的可靠性、經(jīng)濟性和可檢測性有機結(jié)合？”這一系列的痛點、難點需要逐個突破，為找到合理的連接技術(shù)，蘇國明將目前鐵路裝配式橋墩采用的不同連接工藝進行了系統(tǒng)的分析比選，包括京雄鐵路采用的灌漿套筒連接、和若鐵路應(yīng)用的預應(yīng)力連接等，逐項分析不同連接的優(yōu)缺點，經(jīng)濟性和安裝便捷性等各項指標。

與此同時，錐套鎖緊鋼筋接頭已經(jīng)在鋼筋部品化連接方面實現(xiàn)應(yīng)用，蘇國明又提出疑問，“是否可以將這種鋼筋連接應(yīng)用到預制裝配式橋墩上？”他帶領(lǐng)團隊骨干張揚和張華對這種連接方案可能性展開了深入研究。

以錐套鎖緊接頭連接為突破口，經(jīng)過大量的方案比選，不斷調(diào)整墩身和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，優(yōu)化連接構(gòu)造細節(jié)，并把墩柱尺寸和樁基形式有效結(jié)合，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)剛度和輕量化構(gòu)件的有機結(jié)合。

最終，大豐港鐵路裝配式橋墩的技術(shù)方案得到審查專家的認可和贊同，工程示范應(yīng)用取得良好的效果。“我們初期的研究工作是曲折的，既不想沿用既有的連接方案，又要保證結(jié)構(gòu)安全可靠，但我們始終相信任何難題都能被克服，”蘇國明總結(jié)道。

目前，研發(fā)中心開始探索新型壓鉚式鋼筋連接技術(shù)，壓鉚式連接接頭已經(jīng)初步研發(fā)成型，輕量化安裝設(shè)備正處于優(yōu)化階段，即將成為下一個亮點產(chǎn)品。

“這么重的混凝土板竟然能被龍卷風掀翻到軌道上！”近兩年發(fā)生的大風導致鐵路橋梁人行道步行板或被掀翻墜落，或被卷至鐵軌道砟處等事件造成了嚴重的安全隱患，溫貴生、張揚和劉飛開始想辦法對橋梁人行道板進行抗風加固整治。

為了探明步行板到底受了多大風荷載，他們在中南大學開展了龍卷風風洞實驗，清楚的掌握了步行板在龍卷風作用下的流場特性，并確定了人行道板被風掀的核心原因。他們進行了一系列方案比選，包括鋼壓板加固、鋼絲繩加固、鎖扣加固等。

實驗（橋梁院提供）

在尋求最優(yōu)方案的過程中，劉飛多次在天窗點同工務(wù)部門開展了大量上道驗證工作，“為了適應(yīng)步行板由于施工不當和多年服役導致的多樣性和不確定性，我們經(jīng)過多次驗證，最終確定采用鎖扣加固步行板，同時對加固系統(tǒng)進行破壞性實驗驗證，保證加固措施能夠具備抵抗EF2級龍卷風?！?/p>

面對新形勢，鐵五院著力部署多元化產(chǎn)業(yè)模式，以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，裝配式研發(fā)中心積極響應(yīng)鐵五院戰(zhàn)略發(fā)展部署，深耕既有鐵路橋梁維養(yǎng)領(lǐng)域。

我國既有鐵路橋梁人行道步行板普遍存在安裝實施改造難度大等問題，耐久性差導致露筋掉塊現(xiàn)象普遍，強風天氣易掀翻，橋梁步行板更換已成為一項長期、重大專項整治內(nèi)容。