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2019年12月30日,中兴大桥及接线工程完成了主桥钢桥面UHPC铺装层的最后一次浇筑施工,从11月28日首次浇筑起,项目克服阴雨绵绵的不利天气影响,历时一个多月,完成了包括钢桥面清理、防腐涂装、剪力钉焊接、钢筋绑扎、UHPC浇筑等在内的各道工序,完成了主桥钢桥面近11000平方的UHPC铺装层浇筑。
本次完成的钢桥面UHPC铺装施工是一种全新的施工工艺,在宁波特大型桥梁中尚属首次大面积的应用。本次施工采用全机械化操作,由布料机进行均匀布料,布料完毕后采用自行式高频低幅整平机进行整平,整平完成后采用集成式的自动覆膜机进行喷雾覆膜养护。
近几年,钢桥建设进入了快速发展时期,但是,钢结构易出现疲劳开裂、钢桥面铺装寿命短这两个难题成为了制约钢桥发展的拦路虎。钢桥面铺装常规采用柔性铺装,在使用过程中受到高温、重载、雨水、低温等不利条件影响,极易出现损坏。为此,国外曾尝试采用刚性铺装来缓解这一病害,但是,普通混凝土由于材料本身特性的限制,使用效果并不好。
因此,我们将目光投向了UHPC超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete),该种材料具有高强、高延性、高耐久性以及良好的施工性能等特征,抗压强度可达120MPa以上,此前,已在现浇混凝土湿接缝处得到推广应用,效果良好。
本次UHPC施工采用的是泰耐克HSH系列产品,将多种分体通过紧密堆积形成高度致密的无机质基体混合料,在提供优良力学性能的同时,具备极佳的抗渗透、抗冻融、抗冲磨、耐腐蚀、耐高温等特征;施工时再加入特种纤维进行混合搅拌,可提供极高的抗拉强度、类金属的拉伸应变强化、高延性、多点分布微裂纹开展以及高抗爆、抗侵彻等特性。同时,该工艺采用常温养护,无需蒸养,极大的方便了施工,降低了施工成本。
UHPC在作为钢桥面铺装层的同时,可参与结构受力,有效降低钢桥面应力,延长抗疲劳寿命;同时UHPC通过剪力钉与钢桥面连接,有效避免了铺装层和结构层之间的滑移。由于UHPC具有良好的力学性能和耐久性,避免了常规铺装的频繁维修,从而降低了全生命周期的使用成本,具有良好的经济性。
UHPC在建筑幕墙、湿接缝、薄层加固、大跨度桥梁结构等方面均具有广阔的应用前景。同时,目前国内正在大力推行预制拼装技术,UHPC将成为除了灌浆套筒和灌浆波纹管连接之外的一种新型连接形式,UHPC这种新工艺、新材料必将成为一个强大的助力。