會員風采

湖南大學主持研發(fā)的國內首座全預制拼裝超高性能
混凝土橋梁在長沙建成通車

2016/1/12 湖南建設人力資源網 點擊:11017

2016年1月8日由湖南大學土木工程學院方志教授帶領的團隊結合湖南省住建廳省級市政公用科技示范工程創(chuàng)建計劃項目“活性粉末混凝土橋梁設計與施工”的完成,主持結構研發(fā)和設計的國內首座超高性能混凝土橋梁——長沙北辰三角洲橫四路跨街天橋順利建成通車。這也是國際上首座采用全預制拼裝工藝建成的超高性能混凝土車行箱梁橋,是超高性能混凝土這種新型建筑材料在橋梁結構中的首次全面應用。中國工程院院士聶建國教授和陳政清教授對其設計、建造技術水平以及超高性能混凝土的應用均給予了積極、肯定的評價,中央電視臺也對此進行了報道。

http://news.cntv.cn/2016/01/10/VIDEcWz2RlTBVY51W78ssLSY160110.shtml

     

雖然混凝土結構是當代以及在可預見的將來仍將是土木工程中最主要的結構形式,但普通混凝土材料因其比強度(強度/容重)較低導致目前混凝土橋梁結構跨度和高層建筑結構高度已幾近其適用的上限。此外,普通混凝土結構,特別是處于惡劣環(huán)境中的結構,還普遍面臨因混凝土老化所導致的結構耐久性問題。因此,減輕傳統(tǒng)配筋混凝土結構自重、增強其耐久性是當代混凝土結構發(fā)展所倍加關注的重要課題,由此必然導致高強、高性能混凝土的引入和應用。超高性能水泥基材料——活性粉末混凝土RPC(Reactive Powder Concrete)和高致密超細顆粒砂漿DSP (Densified Systems containing homogeneously arranged ultrafine Particles) ——以其優(yōu)良的物理力學性能特別是其優(yōu)異的耐久性能為高性能配筋混凝土結構的形成提供了可能,上個世紀90年代一經出現便引起土木工程屆的矚目。采用RPC代替普通混凝土、DSP作為預應力孔道的粘結介質可望形成一種高效、耐久的預應力混凝土結構。

方志教授率領的研究團隊十余年來一直致力于超高性能混凝土結構設計基本理論及工程應用方面的研究。在相關領域已完成包括3項國家自然科學基金項目在內的課題研究7項,獲國家授權發(fā)明專利3項,在國內外學術期刊上發(fā)表論文30余篇,為超高性能混凝土結構的工程應用提供了較好的基礎。相關成果還在湖南省矮寨特大橋、云南六庫怒江二橋等工程建設中得到成功應用并曾獲省、部科技進步獎。

橫四路跨線橋設計荷載為城-B汽車荷載及4kN/m2人群荷載,設計行車速度40km/h。橋梁全長70.8m,跨徑布置為27.6m+36.8m+6.4m(懸臂)。上部結構采用R150單箱三室魚腹式節(jié)段預制拼裝預應力超高性能混凝土連續(xù)箱梁,箱梁頂寬6.5m,底寬3.0m,中心高1.35m,主跨跨高比約為28,底板厚8cm、頂板厚10cm;下部結構采用R100超高性能混凝土雙向曲線花瓶式整體預制橋墩,截面最小尺寸60cm。預制主梁由14個長4.6m、重250kN的標準節(jié)段和1個平均長度6.5m、重500kN的異形段組成,其內設置10束通長ΦS15.2低松弛鋼絞線預應力束,孔道采用抗壓強度100MPa的DSP灌漿。箱梁采用短線預制、長線拼裝工藝架設,2個5.4m高的橋墩均為整墩預制吊裝施工。工程主要特點:箱梁和橋墩均采用超高性能水泥基材料制造,橋梁的承載和長期性可得以顯著提升;主梁短線預制、長線拼裝,橋墩整體預制吊裝,可適應城市橋梁建設的快速、環(huán)保要求;結構耐久性優(yōu)異,可實現主體結構使用壽命期內的免維護;結構輕盈、美觀,36.8m主跨一跨過街,重量還較兩跨過街的普通混凝土結構方案減輕近1/3。工程設計:湖南大學設計研究院有限公司;技術支持:湖南大學土木工程學院 ;工程施工:湖南明湘科技有限公司、湖南順天建設集團。

(湖南大學 李崢薦稿)


打印|關閉

1.660156E-02