我国首座超高性能混凝土预制桥梁通过验收 甘肃板块

2017-02-02 16:10:41 点击数:

文章导读: 2016年9月5日,我国第一座超高性能混凝土桥梁——长沙北辰三角洲横四路跨街天桥,在湖南长沙顺利通过了湖南省住建厅组织的专家验收。


中国经济周刊-经济网讯(记者 李永华)2016年9月5日,我国第一座超高性能混凝土桥梁 长沙北辰三角洲横四路跨街天桥,在湖南长沙顺利通过了湖南省住建厅组织的专家验收。该桥也是国际上首座采用全预制拼装工艺建成的超高性能混凝土(活性粉末混凝土,简称RPC)车行箱梁桥。

中国工程院院士聂建国担任此次验收专家组组长,任辉启院士、郑健龙院士等专家分任专家组成员。专家组验收结果认为,该示范工程达到了同类桥梁建造的国际先进水平,为国内超高性能混凝土桥梁的推广应用提供了良好的工程示范,为超高性能混凝土结构的设计、施工及质量检验评定积累了宝贵的经验。

湖南省住建厅副厅长高东山表示,活性粉末混凝土这种新材料的应用非常具有价值,此次示范工程的成功,为活性粉末混凝土下一步推广应用奠定了很好的基础。

超高强度、耐久、耐腐蚀的绿色超高性能混凝土,节约水泥用量达50%

湖南明湘科技有限公司是该桥的建设方,拥有超高性能混凝土两项国家发明专利,其董事长吴罗明介绍,经过多年的研发与试制生产,明湘科技已经掌握从材料研发、构件预制到工程拼装等方面的全套综合技术。 目前,强度达到400兆帕的超高性能混凝土,可以说是全世界最结实、最强韧的一种混凝土,在许多工业和民用领域应用前景广阔。

该桥结构设计负责人、湖南大学教授方志介绍了该桥的主要工程特点:箱梁和桥墩均采用超高性能的活性粉末混凝土(RPC)材料制造,桥梁的承载和长期性能得以显著提升;主梁短线预制、长线拼装,桥墩整体预制吊装,可适应城市桥梁建设的快速、环保要求;结构耐久性优异,可实现主体结构使用寿命期内的免维护;结构轻盈、美观,视野开阔,36.8m主跨一跨过街,重量还较两跨过街的普通混凝土结构方案减轻近1/3。桥下的行车道范围内不设桥墩,彻底消除了桥梁的车撞风险。

资料显示,活性粉末混凝土(RPC)是20世纪90年代初法国 Bouygues试验室研发的一种超高性能混凝土。作为新一代超高性能水泥基材料,据此可形成高效、轻型、耐久的混凝土结构,几乎可应用于所有土木工程结构。活性粉末混凝土强度高,可达普通混凝土的5倍以上;韧性好,可达普通混凝土的100倍以上;耐久性好,可达普通混凝土的10倍以上。其具有的高强度、高韧性和高耐久性等特点,能较好地克服目前普通混凝土抗拉强度低、脆性大、耐久性差等缺点。

除了超高强度之外,活性粉末混凝土也可被称为绿色超高性能混凝土,显示出良好的环保性能。湖南大学提供的材料显示:同等承载力条件下,活性粉末混凝土构件的体积一般仅为普通混凝土的1/3左右;活性粉末混凝土结构的水泥用量约为普通混凝土的1/2;不可再生的自然资源骨料的用量为普通混凝土的1/3与1/4。因此,若活性粉末混凝土大规模应用,将有助于节能减排、环境保护。

以横四路桥为例,原设计的普通混凝土桥梁方案有7个桥墩,主跨为16m、高跨比为1/12。采用活性粉末混凝土后,桥墩减少到了2个,主跨增加到36.8m,但桥梁上部结构重量还减小了近三分之一。

民用、国防、军工全适用,活性粉末混凝土进入大规模推广新阶段

目前,活性粉末混凝土已成为土木工程材料领域一个新的研究热点,部分发达国家和地区已将其应用于实际工程,但我国还缺乏整体采用活性粉末混凝土材料建造桥梁的应用先例。

郑健龙院士认为,RPC作为新材料直接应用到桥梁,国内还很少。横四路桥示范工程,从设计到施工,都是成功的示范工程。在这个过程中,湖南大学与明湘科技团队对材料和结构做了大量的二次开发,取得了很好的成果,非常有价值。

造价是诸多参会专家关注的另一关键问题。任辉启院士认为,从该工程来看,现在的造价介于混凝土和钢结构之间,从全寿命周期看,因为工程使用寿命延长,维护费用非常低,大规模推广后,总体费用比传统的混凝土结构费用可能更低。

对此,吴罗明介绍,明湘科技生产的活性粉末混凝土构件已经用于长沙地铁工程,从实际数据来看,不仅其各项性能远超普通混凝土,考虑到其所具有的高强度和高耐久性,其在正常使用状况下几乎没有维修费用发生,使用成本和维护工作量大幅度降低,在整个产品使用寿命周期内的总成本还将低于普通混凝土结构,显示出优异的性价比。

此外,吴罗明透露,活性粉末混凝土(RPC)在横四路跨街天桥的应用,已引起国防、高铁、海洋工程等多个领域的关注,目前公司已获得数亿元的工程合同,今后有望获得更广泛的工程应用。

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