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长安大学两项技术助力北京大兴国际机场建设

发布时间:2019-09-27作者:宣传部来源:公路学院字体: 设置

9月25日,目前全球建设规模最大的北京大兴国际机场正式投运。成功通航的背后,凝聚了我国许多高校提供的科技支撑和智力支持,其中便有长安大学的身影。长安大学公路学院游庆龙副教授团队和魏进副教授团队的相关科研技术成功应用其中,助力“金凤凰”展翅高飞。


游庆龙副教授团队解决机场道面养护难题

一直以来,机场道面水泥混凝土道面材料在抗裂性能、耐久性方面的研究始终无法得到显著的突破与长足的进展。机场建设过程中的开裂现象导致在飞机起降巨大冲击荷载下机场道面整体结构破坏,造成机场道面失效,大幅降低机场道面的运行安全性,是现阶段我国民航机场面临的一大技术难题。


基于此,由北京新机场建设指挥部牵头,中国民航机场建设集团有限公司、北京中企卓创科技发展有限公司、清华大学、长安大学联合致力“高耐久高抗裂水泥混凝土机场道面新材料关键技术研究”,长安大学公路学院副教授游庆龙团队承担了其中的“水泥混凝土机场道面抗疲劳性能研究和高性能机场道面混凝土寿命周期预测及评价体系”研究。


在接到该项目任务后,研究团队积极组织科研人员,大量的调研国内外的相关研究成果,组织国内相关专家进行咨询和研讨,制定出了详细的研究方案,并且将在北京新机场施工现场浇筑的近2吨重的养护水泥混凝土小梁试件运至长安大学进行室内试验。研究团队采用精密的仪器设备MTS进行疲劳加载设备,在试件表面贴上应变片,准确的监测反复荷载作用下试件的疲劳损伤行为,同时采用数字散斑设备,通过数字图像技术,实时全过程监控在反复荷载作用下,水泥混凝土小梁的疲劳开裂过程。研究团队进行不同类型纤维水泥混凝土的疲劳性能试验,得出预估机场水泥混凝土道面结构使用寿命的方法,进而为制定科学的养护计划提供理论基础。


魏进副教授团队保障新机场高速公路地下综合管廊项目安全施工

北京新机场高速公路地下综合管廊项目是北京市城市综合管廊规划网的重要组成部分,主要为北京大兴机场及北京南部地区提供能源供给保障。项目首次使用共构结构,上部为高速公路,中层为连接大兴国际机场的轨道交通新机场线,底部为地下综合管廊。原设计机场管廊共构段为2+1舱,其中两舱段沿共构桥桩基承台之间敷设,单舱设置于共构桥外侧。现由于规划将燃气舱调整为电舱。为减少占地范围,且便于后期运营,将2+1舱中独立的燃气舱合并至2舱段,管廊整体调整为3舱结构,于共构桥桩基承台之间敷设,使得桩基与基坑的距离小与安全距离2.5D(D为桩径)。近距离的管廊基坑开挖,势必会对邻近共构桥梁的基础产生影响,进而影响桥上的高速车道和轨道交通的正常使用,甚至引起安全事故。因此,必须要在基坑开挖时对共构桥梁进行监测,研究影响程度及对应的治理措施。



魏进副教授团队进行多次实地考察后从3个方面着手研究。一是在管廊基坑开挖期间,利用无线传输设备对共构桥梁进行稳定性监测,并进行预警设置,保障施工安全;二是研究管廊基坑开挖对桥梁基础的水平向和竖向影响,及其影响规律;三是进行桩周土加固试验及研究。

11月中旬的北京,顶着凛冽的寒风和刺骨的寒意,课题组成员穿上两件羽绒服却要光着手、踩着梯子长时间调节安装监测仪器,因为安装和调节静力水准仪等工序比较精密,不能戴手套操作。经过大家的努力,轨道交通新机场线和地下综合管廊现在均已成功运营,课题组也依托该工程,申请了2个实用新型2个发明、发表1篇论文,科研成果还在不断产生中。


(审稿:郗波  网络编辑:韩月)