创多项世界之最!武汉造“超级混凝土”助力黄河上最宽大桥 武汉世界之最

极目新闻采访人员 吕锐
通讯员 邓杏 魏霏霏
实习生 晏嘉乐 湛泽梅
滔滔黄河东流 , 两岸防护林绿意盎然 。8月4日清晨 , 位于济南市济阳区凤凰路的黄河大桥 , 沐浴在夏日晨曦中 , 宛如一条巨龙静卧在黄河之上 。桥面上 , 自动布料机来回穿梭 , 辛勤的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 。
大桥正在进行“超级混凝土”摊铺作业
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” 。
据施工单位中交二航局项目负责人介绍 , 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 , 钢结构大桥总体重量轻 , 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 。
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 , 如广东的虎门大桥 , 因交通繁重 , 运营不到十年便出现了大量疲劳裂缝;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性带来隐患 。
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 , 就是武汉造“超级混凝土”的运用 。
技术人员现场指导施工
“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(Ultra-High Performance Concrete , 简称UHPC) , 其抗压与抗折强度是普通混凝土的5~10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 。
房艳伟介绍 , 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 。
夜间进行混凝土养护
不过 , 这种超高性能混凝土价格成本明显要高 , 约为普通混凝土的10倍 。房艳伟介绍 , 这种混凝土是地道的“武汉造” , 是在汉央企中交二航武汉港湾新材料有限公司自主研发、生产的 , 虽然价格较贵 , “但相比普通混凝土和高性能混凝土 , 我们的用量更小、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 。要是算总的经济账、环保账的话 , 我们的性价比更高 。”