国家材料腐蚀与防护科学数据中心
National Materials Corrosion and Protection Data Center
中文 | Eng 数据审核 登录 反馈
我国首座超高性能混凝土桥梁在湘验收
2016-09-08 11:50:38 作者:李永华 来源:中国经济周刊-经济网

20160112101396539653 

 

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。

 

免责声明:本网站所转载的文字、图片与视频资料版权归原创作者所有,如果涉及侵权,请第一时间联系本网删除。

关于国家科技资源服务平台

国家科技基础条件平台中心是科技部直属事业单位,致力于推动科技资源优化配置,实现开放共享,其主要职责是:承担国家科技基础条件平台建设项目的过程管理和基础性工作;承担国家科技基础条件平台建设发展战略、规范标准、管理方式、运行状况和问题的研究,以及国际合作与宣传、培训等工作;承担科技基础条件门户系统的建设与运行管理工作;参与对在建和已建国家科技基础条件平台项目的考核评估和运行监督工作。

国家科技资源服务平台相关网站


国家材料腐蚀与防护科学数据中心

国家高能物理科学数据中心

国家基因组科学数据中心

国家微生物科学数据中心

国家空间科学数据中心

国家天文科学数据中心

国家对地观测科学数据中心

国家极地科学数据中心

国家青藏高原科学数据中心

国家生态科学数据中心

国家冰川冻土沙漠科学数据中心

国家计量科学数据中心

国家地球系统科学数据中心

国家人口健康科学数据中心

国家基础学科公共科学数据中心

国家农业科学数据中心

国家林业和草原科学数据中心

国家气象科学数据中心

国家地震科学数据中心

国家海洋科学数据中心