“超级混凝土”助力最宽黄河大桥规避病害

2021-08-05 16:40:57

  8月4日,由驻鄂央企中交二航局承建的山东济南凤凰路黄河大桥桥面上,自动布料机来回穿梭,建设者们正在进行桥面混凝土摊铺等施工作业,全力确保大桥年内如期通车。

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大桥正在进行“超级混凝土”摊铺作业

  济南凤凰路黄河大桥主桥全长1332米,整幅全宽61.7米,是跨径428米的三塔组合梁自锚式悬索桥,全桥共两座边塔和一座中塔。其桥梁跨径及梁宽均居同类型桥梁“世界之最”,是名副其实的“超级工程”。凤凰路黄河大桥全部采用钢结构,相对于混凝土箱梁大桥来说,大桥总体重量轻,因此能实现的跨度更大,且钢结构施工比混凝土结构施工时间短,造成的固体污染少,后期维修也更便利。

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机械化、自动化提升混凝土摊铺质量

  虽然钢结构大桥因其优势,当前在大跨径桥梁中应用广泛,但大量工程实践表明,钢桥面板容易产生两类典型病害问题:在高频重载行车作用下,钢桥面板在其焊缝及构造细节处易出现疲劳裂缝;钢桥面的沥青铺装层使用寿命短,极易出现开裂、“脱皮”、车辙、坑槽等病害,需频繁维修,这些病害严重影响到钢桥面的耐久性和使用性能,甚至可能给桥梁的安全带来隐患。

  如何彻底规避上述典型病害?凤凰路黄河大桥在创造多项“世界之最”的同时,其“秘密武器”之一就是“超级混凝土”的运用。

  “你看,我们现在正在进行这种‘超级混凝土’的铺设。”在桥面施工现场,中交二航武汉港湾新材料有限公司副经理房艳伟介绍,“超级混凝土”是个形象的说法,它也叫超高性能混凝土(以下简称UHPC),其抗压与抗折强度是普通混凝土的5倍至10倍,它的韧性非常好,抗断裂性能是普通混凝土的250倍,仅次于钢材。同时,它内部结构非常致密,几乎没有毛细孔,因此不受液体或者气体渗透,能够经受强腐蚀环境下严苛的要求考验,耐久性更好,可以作为桥面板的磨耗层而不需要任何额外的保护措施。

  房艳伟告诉记者,凤凰路黄河大桥会先在钢桥面上铺设8厘米厚的超高性能混凝土,然后再进行沥青铺装,形成超高性能轻型组合桥面结构。与常规的钢桥面沥青铺装相比,这种组合桥面结构堪称“黄金搭档”,优点非常明显:UHPC层显著提高了钢桥面板的刚度,实现消除钢桥面板疲劳开裂风险的设计目标;UHPC层为永久性结构层,在运营中无需更换,仅需对铺装沥青层定期翻修,价格低廉、施工便利;UHPC层厚度薄、自重轻,更能适用于大跨径钢桥。

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济南凤凰路黄河大桥进入路面摊铺施工阶段

  “这种超高性能混凝土由我们中交二航武汉港湾新材料有限公司自主研发生产,虽然成本相当于普通混凝土的10倍,但相比普通混凝土,用量更小、使用寿命更长、后期养护成本更低,且在施工中能降低50%以上的二氧化碳排放,更为绿色环保。要是算总成本和环保账的话,这种超高性能混凝土的性价比还是很高的。”房艳伟说。

  在施工现场,记者看到,超高性能混凝土从布料摊铺到整平均由布料、整平及养护一体机完成,现场浇筑采用泵车将UHPC泵送入布料机进行摊铺作业,振捣整平机对UHPC层收面、整平,UHPC层浇筑后立即覆盖薄膜、土工布养护,整个施工自动化程度高、平整度控制精度高、且大大节省了人工。

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抢抓夜间气温较低的有利条件施工

  据悉,凤凰路黄河大桥是济南第12座跨黄河大桥,是济南新旧动能转换先行区区域交通“三桥一隧”之一的重大工程,项目按照双向8车道一级公路标准建设,兼顾城市主干道功能,设计时速60公里,总投资63.27亿元,计划于今年年内建成通车。届时,黄河南北两岸的济南市民驱车通行大桥全程用时不到4分钟。

中国建材报记者:阎友华 通讯员:邓杏 魏霏霏

责编:孔文雄 丁涛

校对:张健

监审:张亚楠