軌道交通橋梁面層與橋梁加固
在“十四五”上海軌道交通建設崇明線崇啟大橋的改建工程中,5號線南延伸的閔浦二橋的橋面系使用超高性能混凝土。采用這種超高性能混凝土代替原有的瀝青混合料作為鋪裝層下層,可以提高橋面系剛度,改善瀝青鋪裝基層的剛度和黏結性能,可有效解決鋼橋面疲勞開裂問題。在超高性能混凝土上鋪一層磨耗層,該磨耗層材料采用柔性鋪裝材料,與現有城市道路或高速公路道路視覺效果一致,在橋梁使用的全壽命周期內僅需要對磨耗層進行更換,后期養護簡便且費用低,總投資額是目前柔性鋪裝方案的10%~ 15%。如果在普通混凝土箱梁結構橋梁的修補加固過程中采用超高性能混凝土,可大大提高加固效果。
UHPC工藝原理
UHPC幕墻體系通過螺栓連接,龍骨體系吊掛在上部樓層混凝土結構上
項目采用幕墻懸掛受力系統,樓層混凝土主體與T型鋼連接形成一個整體的框架,使幕墻在振動的過程中,基層T型鋼結構整體位移。T型鋼設置單獨的伸縮縫,大限度的減少主體結構的振動對UHPC幕墻的影響,從而實現幕墻抗震的目的。
幕墻T型鋼結構水平支撐構件分三種:
種是水平連梁截面形式為T型鋼,與豎向T型鋼構件的連接方式為鋼角碼螺栓連接。第二種為頂部T型鋼橫梁,與豎向T型鋼主立柱的連接方式為鋼角碼螺栓連接。第三種為底部橫梁,截面形式為鋼方通,與豎向T型鋼立柱連接方式為鋼角碼螺栓連接。
UHPC幕墻體系的水平龍骨與豎向主龍骨利用連接件通過螺栓連接,UHPC幕墻及T型鋼結構龍骨體系的自重吊掛在上部樓層混凝土結構上。
關于UHPC?
UHPC(Ultra-high Performance Concrete)早是由丹麥Bache在20世紀70年代展開研究的,當時的研究是以大摻量的鋼纖維并保留普通配筋。從90年開始,法國Bouygues公司在Pierre Richard的領導下開始研究RPC,之后由拉法基研發中心與之合作進行了優化并于90年代末開始商業化。
UHPC是一種具有力學性能,高韌性,超高耐久性,和優良澆筑及成型性能的水泥基混凝土材料。UHPC通過選用高活性的微細材料,采用緊密堆積和纖維增強技術配制而成。UHPC的各項性能指標均大幅度優于普通混凝土,高性能混凝土UHPC和GRC(Glass-Fiber Reinforced Concrete)。
高性能混凝土中,礦粉、粉煤灰等量替代部分水泥用量,在強度上和普通混凝土不存在差異,而且因為礦粉的摻入,28天之后依然有著不小的強度增加,增強后期強度的增長。粉煤灰摻入混凝土中,會使得混凝土具有良好的可泵性,而使得混凝土中水泥水化熱降低,使得混凝土因干縮出現的裂縫減少。
礦粉和粉煤灰在每噸的價錢上比水泥低很多,所以一般高性能混凝土在價格上面比普通混凝土低。因一些工地對于混凝土工作性能要求時間增長,往往多達五十年甚至上百年的混凝土工作性能的要求,而單憑水泥很難達到這一要求。比普通混凝土多增加外摻料的使用,會極大改變高性能混凝土的耐久性,使得混凝土能夠經受更長時間的考驗。