湖北：新型超高性能混凝土首次應(yīng)用大型橋梁
11月4日，由中鐵大橋科學(xué)研究院自主研發(fā)的新型超高性能混凝土在太原攝樂大橋上橋面鋪裝過半，這座創(chuàng)造了“太原速度”的大橋，再創(chuàng)一大“奇跡”，將成為“永不開裂的橋梁”。
據(jù)中鐵大橋科學(xué)研究院總經(jīng)理田啟賢介紹，目前我國(guó)已建成的大跨徑正交異性鋼橋面鋪裝方案多采用柔性鋪裝方案，比如澆筑式瀝青或環(huán)氧鋪裝，但鋪裝材料在夏季高溫和車輛超載等環(huán)境影響下，鋪裝層容易出現(xiàn)破損等問題。該院針對(duì)大跨徑鋼橋面鋪裝出現(xiàn)的橋面板疲勞開裂及鋪裝層破壞兩大世界性技術(shù)難題，開展了大規(guī)模的研究工作，總計(jì)投入科研經(jīng)費(fèi)約1500萬元，在該院橋梁結(jié)構(gòu)健康與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行了大量的材料和結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，研發(fā)出一種新型超高性能混凝土，并形成了成套技術(shù)，為大跨徑鋼橋面鋪裝提供了一種新的解決方案，太原攝樂大橋?qū)⑹窃摲桨甘状未笠?guī)模應(yīng)用。
筆者在現(xiàn)場(chǎng)看到，在鋼橋面上布滿了4厘米高的剪力釘，橫向間隔20厘米、縱向間隔30厘米。還鋪著一層細(xì)密的鋼筋網(wǎng)。一根長(zhǎng)長(zhǎng)的汽車泵管中不斷流下較為黏稠的混凝土，幾名工人將本身有自密實(shí)性能的混凝土稍加振搗和摸平就形成了較為光滑的表面，再上蒙一層塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，6厘米層的超高性能混凝土鋪裝完工。全橋約11000多平米需要進(jìn)行鋪裝。
這種混凝土的“超高性能”體現(xiàn)在超高的力學(xué)性能、超強(qiáng)的耐久性能、優(yōu)良的體積穩(wěn)定性能、優(yōu)越的工作性能?？拐蹚?qiáng)度是普通混凝土的3倍，相對(duì)于已經(jīng)面世的超高性能混凝土，這種新型混凝土具有收縮縮變下降50%、常溫條件不需要蒸汽養(yǎng)護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，從而性價(jià)比更高。新型超高性能混凝土的工程應(yīng)用非常廣泛：如果在正交異性鋼橋面板橋面鋪裝中，用這種超高性能混凝土代替原有的瀝青混合料作為鋪裝層的下層，可以提高橋面系剛度，改善瀝青鋪裝基層的剛度和粘結(jié)性能，有效解決鋼橋面疲勞開裂問題；如果在普通混凝土箱梁結(jié)構(gòu)橋梁的修補(bǔ)加固過程中使用超高性能混凝土，將大大提高加固效果；用這種超高性能混凝土可以生產(chǎn)出薄壁、細(xì)長(zhǎng)、大跨等新穎形式的預(yù)制構(gòu)件，使橋梁采用更薄的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減輕橋面的自重。
據(jù)介紹，超高性能混凝土組合鋼橋面鋪裝體系采用雙層結(jié)構(gòu)，在這層超高性能混泥土之上，將鋪一層磨耗層。該磨耗層材料仍采用柔性鋪裝材料，與現(xiàn)有城市道路或高速公路道路視覺效果一致，在橋梁使用的全壽命周期內(nèi)僅需要對(duì)磨耗層進(jìn)行更換，后期養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便且費(fèi)用低，總投資額將是目前柔性鋪裝方案的10%至15%。對(duì)于新建橋梁而言，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用本項(xiàng)目研發(fā)的鋼橋面鋪裝技術(shù)可以直接節(jié)約橋梁主體結(jié)構(gòu)用鋼量，降低橋梁上部結(jié)構(gòu)的重量，降低全橋的總造價(jià)，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值將更為突出。
攝樂大橋是太原城區(qū)跨越汾河的第十八座大橋，也是最大的一座汾河大橋，還是太原市第一座獨(dú)塔空間扭索面斜拉橋。全長(zhǎng)360米，寬51.5米，塔高113米，設(shè)計(jì)為雙向8車道。攝樂大橋造型新穎獨(dú)特，施工難度也在國(guó)內(nèi)數(shù)一數(shù)二，而且工程繁浩，安全風(fēng)險(xiǎn)高、施工組織難度大，總造價(jià)10.97億，合同工期卻只有8個(gè)月。建橋國(guó)家隊(duì)中鐵大橋局七公司自4月21日中標(biāo)進(jìn)場(chǎng)，以每月完成2億多元產(chǎn)值的速度快速推進(jìn)施工生產(chǎn)，創(chuàng)新了“太原速度”，而應(yīng)用新型超高性能混凝土組合鋼橋面鋪裝體系，為“太原速度”提供保證的同時(shí)，將再創(chuàng)一個(gè)“奇跡”，使該橋成為“永不開裂的高科技含量橋梁工程”。
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