“基于BIM的铁路工程节段预制拼装式桥墩关键技术研究”
通过国铁集团科研课题结题验收

　　设计技术方面，开展了结构形式、连接形式、设计与计算等方面的研究。针对板式墩、空心墩和框架式墩等不同结构形式，提出了多种连接形式和建造方案，适应不同工程和建设条件。开展了预制拼装桥墩线刚度、压弯强度、抗剪强度和抗震性能研究，提出了铁路拼装墩设计和计算原则，编制了《铁路工程节段预制拼装桥墩技术指南》。

　　性能试验方面，开展了拼装墩连接锚固材料性能、灌浆材料性能、拼装墩节段间UHPC接缝性能、拼装墩接缝抗剪性能、拼装墩静动力和抗震性能、基于自复位和可恢复功能的拼装墩性能，首次通过现场足尺寸试验开展拼装墩结构性能研究。

　　施工技术方面，开展了节段预制施工关键技术，解决了节段预制施工过程中钢筋定位、连接件安装、精度控制等关键问题，形成了一套节段预制施工工艺；研究了各类连接施工重、难点技术，通过套筒灌浆、坐浆料和灌浆料性能工艺试验研究，总结了关键工艺；研发了墩身预埋钢筋定位装置、吊耳、精调定位装置等系列工装，实现了拼装墩的精确定位、快速安装；提出了施工质量控制标准，形成了作业指导书。

　　BIM技术方面，开展了BIM+装配式前沿技术研究，提出了BIM技术在拼装结构全生命周期应用流程和架构；采用“骨架-模板”法实现了BIM精细化模型，开展了精细化设计研究；提出基于BIM+3D GIS软件的全新施工仿真分析方法，成功开展了预制拼装式桥墩的工序级施工仿真；开发出快速创建桥墩钢筋的BIM程序，实现钢筋自动化加工；形成基于BIM的装配式结构信息化管理平台。

　　课题创新成果包括：

　　（1）系统研究铁路拼装墩装配式建造技术，提出适用于铁路一般段落、临近或跨越营业线、跨海桥梁等工程拼装墩应用技术方案，创新和拓展了高震区拼装墩结构形式和连接形式。

　　（2）提出了铁路拼装墩设计和计算原则，形成了预应力拼装墩抗弯、抗剪计算方法以及高震区拼装墩抗剪设计要求。

　　（3）通过试验研究了铁路拼装墩在抗剪、抗震、自复位和可恢复等方面的力学性能，创新了UHPC在拼装墩中的应用，研发了新型灌浆套筒。

　　（4）形成了拼装墩预制、拼装和质量控制成套施工方法，研发了系列工装装备。

　　（5）将BIM技术应用于拼装墩建造，提出了全生命周期BIM应用流程和架构。

　　（6）首次将预制拼装桥墩成功应用于高速铁路工程，将钢筋套筒灌浆连接技术成功应用于铁路桥梁工程，首次应用跨运营铁路全预制拼装式框架墩，首次应用预制拼装式桥梁疏散通道。

　　课题申请专利20项，其中已实审发明专利10项，已通过实用新型专利授权18项；编制技术指南建议稿1项；取得工法1项；发表论文18篇。