開啟橋梁新材料應(yīng)用新時(shí)代！雙柳長江大橋橋面更輕更強(qiáng)

近日

雙柳長江大橋

跨粑鋪大堤橋、航天城互通北引橋

LUHPC（輕質(zhì)超高性能混凝土）

預(yù)制橋面板安裝工程圓滿完成

實(shí)現(xiàn)了

LUHPC新材料在國內(nèi)橋梁工程的

首次大規(guī)模應(yīng)用

為探索超大跨徑鋼混組合結(jié)構(gòu)

開辟了

一條新的廣闊應(yīng)用前景

項(xiàng)目鏈接

雙柳長江大橋全長1630米，主橋跨度為1430米，北岸位于武漢市新洲區(qū)，南岸位于鄂州市華容區(qū)，是湖北省第40座、武漢市第12座長江大橋。作為國家高速公路網(wǎng)G9906武漢都市圈環(huán)線重要組成部分，大橋建成后將進(jìn)一步優(yōu)化武漢都市圈環(huán)線高速公路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，助力湖北交通“硬聯(lián)通”加密成網(wǎng)，增強(qiáng)過江通道供給能力，有效推動“武鄂黃黃”都市圈一體化進(jìn)程，為沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供重要支撐。

作為一種

由水泥、細(xì)粒料、粉煤灰、硅灰

和特殊添加劑等原材

料組成的新型混凝土材料

UHPC具有

高強(qiáng)度、低密度和出色的耐久性等特點(diǎn)

其抗壓強(qiáng)度通?？蛇_(dá)120兆帕

讓其在重壓環(huán)境下舉重若輕

為大型結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位提供堅(jiān)不可摧的支撐

使用UHPC

可使建筑構(gòu)件實(shí)現(xiàn)更輕薄、更耐久的設(shè)計(jì)

同時(shí)擁有卓越的承載能力和抗震性能

因此被廣泛應(yīng)用于

懸索橋、斜拉橋等橋梁結(jié)構(gòu)中

作為UHPC新材料功能化設(shè)計(jì)的重要延伸

LUHPC與同強(qiáng)度的UHPC相比

容重降低15%-20%

收縮應(yīng)變大幅降低

可為新建橋梁結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)

和既有橋梁結(jié)構(gòu)維修加固

提供全新選擇

“此次跨堤橋預(yù)制橋面板采用LUHPC制作，其強(qiáng)度高達(dá)140兆帕，相當(dāng)于每平方米可承重1.4萬噸?！?/span>中鐵大橋局橋科院雙柳橋項(xiàng)目總工張志豪介紹，常規(guī)預(yù)制橋面板多采用高標(biāo)號普通混凝土方案，LUHPC的抗壓強(qiáng)度是C50混凝土的2至3倍，可以顯著提高橋面板承載能力。

在雙柳橋項(xiàng)目運(yùn)用的跨堤橋?yàn)榭缍?00米的鋼-混組合梁，對自身結(jié)構(gòu)重量較為敏感，如果組合梁采用普通混凝土預(yù)制橋面板，將會導(dǎo)致自重過高從而使橋梁跨越能力受限。

“LUHPC的另一大優(yōu)點(diǎn)就是輕，每立方米重量僅有2150千克?！?/span>張志豪說，橋面板先在工廠完成LUHPC預(yù)制，再和鋼梁疊合形成組合梁節(jié)段，節(jié)段架設(shè)后通過對預(yù)留槽口和濕接縫現(xiàn)澆，最終像“搭積木”一樣形成組合梁。

自2021年立項(xiàng)到如今走出實(shí)驗(yàn)室投入大規(guī)模應(yīng)用，最新的LUHPC已經(jīng)是第三代產(chǎn)品，相較于前幾代產(chǎn)品，具有更好的流動性與自密實(shí)性，能自如填充復(fù)雜模具與結(jié)構(gòu)，確保密實(shí)均質(zhì)。

橋梁智能與綠色建造

全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

中鐵大橋局

UHPC技術(shù)團(tuán)隊(duì)

從2014年開始

中鐵大橋局UHPC技術(shù)團(tuán)隊(duì)

歷經(jīng)十余年

依托橋梁智能與綠色建造

全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺

致力于UHPC系列材料

和UHPC橋梁輕型高性能結(jié)構(gòu)的

技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化工作

目前已形成了UHPC

數(shù)十項(xiàng)專利和工法

累計(jì)合同額超10億元

破解鋼橋面鋪裝難題

UHPC是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ母咝阅懿牧?，中鐵大橋局UHPC技術(shù)團(tuán)隊(duì)從2001年就開始進(jìn)行高性能混凝土試驗(yàn)研究，通過大量的試驗(yàn)相繼開發(fā)出了自流密實(shí)混凝土、水下絮凝混凝土等多種配制新技術(shù)，為后續(xù)的深入研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

自2014年起，在國重實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)帶頭人田啟賢的帶領(lǐng)下，技術(shù)團(tuán)隊(duì)克服重重困難，成功研發(fā)了低收縮、免蒸養(yǎng)UHPC材料并將其引入橋面鋪裝施工當(dāng)中，有效解決了正交異性鋼橋面板“鋼結(jié)構(gòu)疲勞開裂”和“鋪裝層損壞”兩大行業(yè)難題，相關(guān)技術(shù)成果已成功應(yīng)用于武漢軍山長江大橋、滬蘇通長江大橋、宜昌長江公路大橋等近二十座大跨度公路、鐵路橋梁上，有力推動了UHPC在橋梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。

鋼-UHPC組合橋面體系

滬蘇通長江大橋橋面鋪裝

宜昌長江大橋橋面鋪裝

軍山長江公路大橋橋面鋪裝

助力橋梁結(jié)構(gòu)性能提升

隨著橋面鋪裝產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟，國重實(shí)驗(yàn)室潘東發(fā)、鐘繼衛(wèi)、王波等專家提出要將UHPC產(chǎn)業(yè)推向橋梁主體結(jié)構(gòu)，并在裝配式UHPC橋梁結(jié)構(gòu)研究上繼續(xù)攻關(guān)。

在2018年至2022年的4年間，技術(shù)團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人高立強(qiáng)博士的帶領(lǐng)下，充分發(fā)揮了UHPC高強(qiáng)、高韌的特性，研發(fā)出了預(yù)制UHPC梁板結(jié)構(gòu)、鋼-預(yù)制UHPC組合梁等多類輕型橋梁結(jié)構(gòu)，不僅可以大幅降低結(jié)構(gòu)自重、減少下部結(jié)構(gòu)的工程量，同時(shí)還能夠降低主梁用鋼量。技術(shù)團(tuán)隊(duì)還利用UHPC粘結(jié)性能來簡化傳統(tǒng)橋梁連接部位構(gòu)造，研發(fā)了新型UHPC濕接縫、連續(xù)梁負(fù)彎矩區(qū)UHPC應(yīng)用等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了橋梁全預(yù)制裝配化施工，大大降低了橋梁建造成本，已成功在朵花特大橋、西村港跨海大橋、泰東高速等重點(diǎn)工程當(dāng)中應(yīng)用。

UHPC梁板結(jié)構(gòu)

鋼-UHPC組合梁

貴州朵花特大橋（UHPC濕接縫）

泰東高速裝配式橋梁UHPC負(fù)彎矩區(qū)應(yīng)用

面對橋梁結(jié)構(gòu)加固與防護(hù)需求日益增加的挑戰(zhàn)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)順應(yīng)趨勢，研發(fā)出了基于FRP、早強(qiáng)/噴射UHPC等新材料的橋梁維修加固技術(shù)，為梁底加固工程提供了新思路，研發(fā)出了橋面結(jié)構(gòu)UHPC預(yù)制裝配快速維修新技術(shù)，進(jìn)一步拓展了UHPC技術(shù)的應(yīng)用方向。

橋面結(jié)構(gòu)UHPC預(yù)制裝配快速維修

噴射UHPC加固

進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)新階段

“預(yù)制UHPC橋梁結(jié)構(gòu)符合高性能化、輕型化節(jié)材降碳理念，可實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)跨徑增加30%以上?！眹貙?shí)驗(yàn)室副主任、中鐵大橋局副總工程師鐘繼衛(wèi)介紹道?！拔覀冄邪l(fā)的LUHPC材料已成功應(yīng)用于雙柳長江大橋，這也是LUHPC在國內(nèi)橋梁工程中首次大規(guī)模應(yīng)用，同時(shí)我們還建設(shè)了成熟的UHPC預(yù)制生產(chǎn)線，未來將為觀音寺長江大橋UHPC橋面板的施工任務(wù)保駕護(hù)航?！?/p>

UHPC預(yù)制板生產(chǎn)線

雙柳長江大橋LUHPC預(yù)制板首件生產(chǎn)

為更好服務(wù)于UHPC工程項(xiàng)目，技術(shù)團(tuán)隊(duì)在湖北省黃岡市麻城市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)建立了現(xiàn)代化的UHPC預(yù)混料產(chǎn)業(yè)基地，占地約20畝，擁有2套現(xiàn)代化預(yù)混料生產(chǎn)線，年產(chǎn)能約6萬噸，滿足原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)及預(yù)混料成品出廠檢驗(yàn)的需求；在湖北省咸寧市嘉魚縣建立了外加劑生產(chǎn)基地，生產(chǎn)車間面積1600平方米，三條母液合成生產(chǎn)線，兩條復(fù)配生產(chǎn)線，年產(chǎn)能約12萬噸。

預(yù)混料生產(chǎn)基地

防潮噸袋包裝

母液合成設(shè)備

合成中控平臺

國重實(shí)驗(yàn)室作為科技創(chuàng)新平臺，重點(diǎn)聚焦橋梁領(lǐng)域未來綠色高性能材料發(fā)展與應(yīng)用，在過去的十年間持續(xù)開展了UHPC經(jīng)濟(jì)化、功能化設(shè)計(jì)研究與低碳長壽命橋梁結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新工作，形成的新型產(chǎn)品及結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)滿足了橋梁工程領(lǐng)域?qū)炷敛牧咸荽位眉岸喙δ茉O(shè)計(jì)需求。

雙柳長江大橋是LUHPC新材料

在國內(nèi)橋梁工程中的

首次大規(guī)模應(yīng)用

未來

中鐵大橋局UHPC技術(shù)團(tuán)隊(duì)

將持續(xù)從多功能材料、新型結(jié)構(gòu)

施工裝備、施工工藝

四個(gè)創(chuàng)新維度推動UHPC新產(chǎn)業(yè)推廣

圍繞高性能綠色混凝土打造新質(zhì)生產(chǎn)力

推動橋梁長壽命、高性能、輕量化發(fā)展

為我國橋梁事業(yè)的發(fā)展

持續(xù)貢獻(xiàn)大橋力量

監(jiān)制｜舒智明

審核｜祁曙光

編輯｜晉旭俊

圖文｜張志豪 陶金峰 王奧迪

白紅麗　黃奕萌

來源｜雙柳長江大橋項(xiàng)目 橋科院

【相關(guān)推薦】

中鐵大橋局“牽手DeepSeek”！“橋頭堡?智能體”平臺來啦！

中鐵大橋局黨委召開領(lǐng)導(dǎo)班子2024年度民主生活會

備受關(guān)注！坦桑尼亞交通部長視察油罐項(xiàng)目

聲明：本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)，請讀者僅作參考，并自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。若對該稿件內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑，請立即與鐵甲網(wǎng)聯(lián)系，本網(wǎng)將迅速給您回應(yīng)并做處理，再次感謝您的閱讀與關(guān)注。