UHPC預(yù)制橋梁
作為城市步行空間的組成部分,人行天橋不但在城市中發(fā)揮著緩解交通壓力、疏散人流、為行人提供安全舒適的出行環(huán)境等重要作用,而且已經(jīng)成為城市中一道亮麗的風(fēng)景線。
未來,人行天橋的建設(shè)應(yīng)遵循以下兩個(gè)宗旨:
從技術(shù)出發(fā),盡量減輕橋體本身重量,節(jié)約用材并保證其耐久性;
強(qiáng)化人行天橋的景觀效應(yīng),使其在滿足使用功能的基礎(chǔ)上得到藝術(shù)的升華。
UHPC十分契合人行天橋的未來發(fā)展趨勢(shì),采用超可隆和Ductal系列產(chǎn)品建設(shè)的人行天橋具有以下特點(diǎn):
材料強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)自重輕40%;
結(jié)構(gòu)耐久性好,維護(hù)費(fèi)用低;
顏色和紋理多樣,可做造型設(shè)計(jì)。
Ductal全預(yù)制大跨度人行天橋韓國(guó)首爾和平橋
2002年建成的韓國(guó)和平人行橋(Peace Foot Bridge)是一座主跨為120m的UHPC拱橋。該橋采用Ductal解決方案建造,由6個(gè)預(yù)制后張預(yù)應(yīng)力π型節(jié)段組成,截面高1.3m。
此外,韓國(guó)還分別在2007年和2013年提出Super Bridge 200計(jì)劃和Super Structure 2020計(jì)劃,推廣UHPC在橋梁等領(lǐng)域額應(yīng)用。

UHPC橋梁預(yù)制構(gòu)件
裝配式橋梁是未來橋梁發(fā)展的趨勢(shì)之一,裝配式橋梁可以解決傳統(tǒng)現(xiàn)澆嚴(yán)重影響交通、質(zhì)量控制難、勞動(dòng)力成本高等問題,符合綠色、低碳、環(huán)保的發(fā)展理念。
而制約裝配式發(fā)展的主要難點(diǎn)在于:
鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件尺寸和自重大,難以吊裝和運(yùn)輸;
預(yù)制構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)和接縫連接質(zhì)量難以保證,容易出現(xiàn)病害。
UHPC優(yōu)異的力學(xué)性能則可以解決以上問題:
UHPC可大大減輕預(yù)制構(gòu)件尺寸和自重,且保證預(yù)制構(gòu)件承載力等力學(xué)性能;
節(jié)點(diǎn)連接可大大簡(jiǎn)化,便于施工,且節(jié)點(diǎn)更加牢固,地震作用下不會(huì)成為整個(gè)橋梁的薄弱點(diǎn)。
法國(guó)首座UHPC公路橋采用Ductal方案
2001年,法國(guó)建成了第一座UHPC公路橋,該橋由高0.9m的預(yù)制先張預(yù)應(yīng)力雙T型梁拼裝而成,分為20.5m和22m兩跨。
對(duì)比普通混凝土設(shè)計(jì)方案,采用的UHPC方案能極大減少普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量,可以將橋梁的總體自重減小到1/3左右。

美國(guó)小雪松溪公路橋
美國(guó)愛荷華州奧坦瓦的小雪松溪(Little Cedar Creek bridge)公路橋于2016年建成,橋長(zhǎng)18.2m、寬10m。其中橋面板采用厚度為200mm的Ductal華夫板。
雖然橋面跨距較長(zhǎng),但因?yàn)闃蛎姘宀捎煤穸葹?00mm的Ductal華夫板,相比普通混凝土橋面板自重減少約30%,維護(hù)費(fèi)用低,施工速度快,可以適應(yīng)凍融、腐蝕性強(qiáng)等惡劣環(huán)境。

UHPC橋面修復(fù)
橋面鋪裝層破壞一直是困擾設(shè)計(jì)師的難點(diǎn),傳統(tǒng)瀝青混凝土鋪裝方案在荷載長(zhǎng)期作用下,很難達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命,尤其是鋼橋面鋪裝層,使用壽命僅為5~8年。
采用UHPC和瀝青組合的方式,可以很好的解決這個(gè)難題。只需在主梁上鋪設(shè)一定厚度的UHPC,即可完成鋪裝,無需鋪設(shè)防水層。施工簡(jiǎn)單快捷,可以快速恢復(fù)通行,且鋪裝層使用壽命長(zhǎng)。(請(qǐng)看以下兩個(gè)案例)

四川萬源跨河大橋采用超可隆橋面鋪裝解決方案
在多年重載交通的負(fù)荷下,跨徑69.7米的四川萬源跨河大橋的橋面出現(xiàn)了嚴(yán)重破損。2019年,該橋采用超可隆橋面鋪裝解決方案,通過6厘米的超可隆橋面鋪裝層,在不增加橋面重量荷載的情況下,完成了橋面的修復(fù),并顯著提升橋梁使用壽命,施工時(shí)間僅為20天。

四川渠縣公路橋采用鋪裝超可隆維修方案
因橋面坑洞破損多、運(yùn)載能力下降,四川渠縣公路橋的橋面需要進(jìn)行修復(fù),當(dāng)時(shí)還面臨著施工窗口期短的情況。該橋采用了鑿除原有普通混凝土鋪裝層,鋪裝6厘米超可隆的維修方案,在20天內(nèi)完成橋面鋪裝施工。

該方案的優(yōu)勢(shì)在于:
·強(qiáng)度高,可降低橋梁自重
·快速恢復(fù)通車,3天后可通行80噸重載礦車
·韌性好,能夠承載礦車大量通行
UHPC橋面板濕接縫
橋面板濕接縫的處理也是橋梁工程中的難點(diǎn)。常規(guī)普通混凝土濕接縫設(shè)計(jì)方案存在很多問題:
1、濕接縫鋼筋分布密集,導(dǎo)致混凝土極難澆筑密實(shí),施工難度大。
2、濕接縫寬度過大,現(xiàn)場(chǎng)工程量大。
3、濕接縫處受力情況復(fù)雜,易于破壞,屬于橋梁結(jié)構(gòu)中的薄弱點(diǎn)。
采用UHPC澆筑濕接縫可以很好地解決上述問題:
(1)極大減少濕接縫處鋼筋的數(shù)量,UHPC流動(dòng)性良好,無粗骨料,可以保證現(xiàn)場(chǎng)澆筑的施工質(zhì)量。
(2)濕接縫寬度可以減少到1/3以上,大大降低現(xiàn)場(chǎng)施工的作業(yè)量。
(3)UHPC自身優(yōu)異的力學(xué)性能,可以保證濕接縫從原本的薄弱點(diǎn)變成現(xiàn)在的強(qiáng)點(diǎn)。
武漢長(zhǎng)豐橋采用超可隆方案維修伸縮縫
武漢長(zhǎng)豐橋是武漢城區(qū)漢江上的第五座公路橋,全橋長(zhǎng)1146米,其中主橋跨徑252米,邊拱跨徑60米,橋?qū)?7米,設(shè)雙向六車道,主橋采用帶半拱邊跨的中承式鋼管砼系桿拱橋。

2017年,武漢長(zhǎng)豐橋伸縮縫在服役多年后出現(xiàn)了箱梁破損、混凝土松動(dòng)、鋼筋外露的問題。經(jīng)過方案論證,長(zhǎng)豐橋橋面引橋與主橋連接段采用超可隆6厘米方案進(jìn)行了伸縮縫維修,效果良好。

UHPC橋面拓寬
改革開放后,橋梁建設(shè)一直在不斷進(jìn)步發(fā)展。部分早期修建的橋梁,車輛通行能力已無法滿足現(xiàn)狀的交通流量,因此橋面拓寬同樣也是現(xiàn)在橋梁維修中的重點(diǎn)之一。
早期的橋梁設(shè)計(jì)秉承著在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下盡量節(jié)約材料的傳統(tǒng)觀念,因此橋梁墩柱的承載力富余量較小。因此,常規(guī)的橋面拓寬除了對(duì)橋面進(jìn)行擴(kuò)寬以外,還需對(duì)墩柱進(jìn)行加固,造價(jià)十分昂貴,有些甚至超過了重新修建的價(jià)格。
采用UHPC進(jìn)行橋面拓寬,橋面板自重較普通混凝土大大減小,可以保證在不對(duì)橋梁墩柱進(jìn)行加固的情況下進(jìn)行擴(kuò)寬,因此造價(jià)可以極大的降低,是目前最具經(jīng)濟(jì)性的巧妙拓寬解決方案。