超高性能混凝土“鋪新”軍山大橋橋面與橋梁壽命均可達(dá)百年

超高性能混凝土“鋪新”軍山大橋，橋面與橋梁壽命均可達(dá)百年中華建設(shè)網(wǎng)（記者邱莎通訊員邢影姜志剛岳奧）11月29日，記者來到武漢軍山長江大路大橋（以下簡稱：軍山大橋）看到，從武昌往漢陽方向964米的主橋下游幅瀝青路面已全部改造一新，而鋪裝橋面的這種新材料正是由中鐵大橋局橋梁結(jié)構(gòu)健康與安全國家重點(diǎn)試驗(yàn)室研發(fā)的重要新成果——超高性能混凝土。

軍山大橋下游幅路面已全部改造一新

這種超高性能混凝土的抗壓強(qiáng)度是一般混凝土的3倍，相當(dāng)于每平方米能承受3000頭大象的重量；抗拉強(qiáng)度是一般混凝土的4至8倍，其韌性像鋼一樣，用這種新型材料鋪裝橋面，能使橋面與橋梁同壽命，均可達(dá)百年以上。

“超高性能”，減負(fù)大橋荷載

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，交通出行日益頻繁，橋梁的實(shí)際承載遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)荷載。中鐵大橋科學(xué)討論院院長、橋梁結(jié)構(gòu)健康與安全國家重點(diǎn)試驗(yàn)室副主任田啟賢介紹，大多數(shù)既有橋梁不僅鋪裝層頻頻消失病害，下部的鋼板也極易消失疲憊開裂等癥狀。為養(yǎng)護(hù)橋梁減負(fù)大橋荷載，橋科院近幾年研發(fā)出了一種強(qiáng)度高、耐久性強(qiáng)、低收縮、免蒸養(yǎng)的超高性能混凝土新材料，采納這種材料組合橋面不僅能降低鋼結(jié)構(gòu)疲憊應(yīng)力避開開裂，還可作為防水層和耐磨層，為鋼橋面供應(yīng)一種永久的防護(hù)，極大提升了橋梁結(jié)構(gòu)的整體健康與安全水平。

軍山大橋于1998年12月開工，2023年年底建成通車，至今已運(yùn)營17年。由于該橋是京港澳高速大路和滬渝高速大路跨越長江的通道，也是武漢繞城高速的重要組成部分，是接南納北、承東啟西的重要樞紐，大橋承受著極為繁重的交通任務(wù)，高峰期日均通行車輛達(dá)34000輛次，且60%以上為大、中型貨車，高荷載給橋面帶來了巨大的損傷。早在2023年，大橋便實(shí)施了為期100天的首次大修，隨后幾年又多次修補(bǔ)，給市民出行帶來極大不便。

軍山大橋的橋面改造工程，施工工藝簡單、工程量大，所需栓釘個(gè)數(shù)98萬個(gè)，鋼筋網(wǎng)504噸，鋼板條4800條，應(yīng)用超高性能混凝土組合橋面不僅有效解決橋面鋼板疲憊開裂這一大技術(shù)難題，還確保了大橋的安全荷載，既能滿意城市橋梁快速修理的需求，又能降低對(duì)交通的干擾。

500萬次疲憊試驗(yàn)，確保橋面壽命

與一般混凝土相比，超高性能混凝土除了抗壓、抗拉力量強(qiáng)外，韌性也是一般混凝土的200倍，耐磨強(qiáng)度為4倍，這意味著假如一般混凝土25年便會(huì)磨耗2毫米，超高性能混凝土則需要100年才會(huì)磨耗2毫米，其具有的低收縮、免蒸養(yǎng)等特點(diǎn)，也會(huì)大幅度降低橋梁后期養(yǎng)護(hù)成本。

用錘子敲擊超高性能混凝土韌性像鋼一樣

“根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)，我們通過模型對(duì)超高性能混凝土做了500萬次疲憊試驗(yàn)發(fā)覺，橋面板和混凝土都沒有消失裂紋，結(jié)果表明這種新型材料的使用壽命可達(dá)100年以上?！避娚酱髽驑蛎娓脑祉?xiàng)目總工程師陳露一告知記者，一般橋面鋪裝多采納環(huán)氧和澆注瀝青，這兩種一般瀝青鋪裝于鋼橋面使用壽命僅為2到3年，并且澆注瀝青需1個(gè)月修理一次，環(huán)氧瀝青也需2至3個(gè)月修理一次，局部修補(bǔ)還會(huì)影響橋面美觀和交通出行，以超高性能混凝土做基礎(chǔ)鋪裝瀝青將延長瀝青使用壽命，削減了大橋使用的修理費(fèi)用，更利于交通出行。

前景寬闊，適用于海洋環(huán)境

“這是首次在已運(yùn)行的橋梁上鋪裝超高性能混凝土，總鋪裝面積達(dá)1.47萬平方米，相當(dāng)于2個(gè)足球場的面積。目前，武漢軍山大橋、長豐大橋均應(yīng)用了這種新材料，將來，超高性能混凝土還會(huì)用于更多既有和新建橋梁?！标惵兑徽f。

據(jù)了解，自2023年中鐵大橋科學(xué)討論院開頭立項(xiàng)討論超高性能混凝土以來，全國已有荊州長江公鐵大橋、蒙華鐵路洞庭湖特大橋、成貴鐵路金沙江大橋、汕頭海灣大橋等十幾座知名橋梁應(yīng)用了這種新材料。在采納超高性能混凝土翻新和修理橋面后，使得鋼橋面得以較好養(yǎng)護(hù)，不少專家和業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，超高性能混凝土將普遍應(yīng)用于將來新建以及既有橋梁，是提升橋梁結(jié)構(gòu)安全的進(jìn)展趨勢(shì)。

基于超高性能混凝土的韌性、耐磨性強(qiáng)的特點(diǎn)，這種新材料還可應(yīng)用在高速大路和結(jié)構(gòu)簡單、受力面較大的橋梁上，例如山區(qū)橋梁的橋墩假如用超高性能混凝土進(jìn)行包裹防護(hù)，會(huì)起到很好的加固橋墩的作用。此外，超高性能混凝土的抗沖磨性也很好，適應(yīng)于海洋環(huán)境，其高密度和耐久性可以愛護(hù)跨海