轨道交通桥梁面层与桥梁加固
在“十四五”上海轨道交通建设崇明线崇启大桥的改建工程中,5号线南延伸的闵浦二桥的桥面系使用超高性能混凝土。采用这种超高性能混凝土代替原有的沥青混合料作为铺装层下层,可以提高桥面系刚度,改善沥青铺装基层的刚度和黏结性能,可有效解决钢桥面疲劳开裂问题。在超高性能混凝土上铺一层磨耗层,该磨耗层材料采用柔性铺装材料,与现有城市道路或高速公路道路视觉效果一致,在桥梁使用的全寿命周期内仅需要对磨耗层进行更换,后期养护简便且费用低,总投资额是目前柔性铺装方案的10%~ 15%。如果在普通混凝土箱梁结构桥梁的修补加固过程中采用超高性能混凝土,可大大提高加固效果。
UHPC工艺原理
UHPC幕墙体系通过螺栓连接,龙骨体系吊挂在上部楼层混凝土结构上
项目采用幕墙悬挂受力系统,楼层混凝土主体与T型钢连接形成一个整体的框架,使幕墙在振动的过程中,基层T型钢结构整体位移。T型钢设置单独的伸缩缝,大限度的减少主体结构的振动对UHPC幕墙的影响,从而实现幕墙抗震的目的。
幕墙T型钢结构水平支撑构件分三种:
种是水平连梁截面形式为T型钢,与竖向T型钢构件的连接方式为钢角码螺栓连接。第二种为顶部T型钢横梁,与竖向T型钢主立柱的连接方式为钢角码螺栓连接。第三种为底部横梁,截面形式为钢方通,与竖向T型钢立柱连接方式为钢角码螺栓连接。
UHPC幕墙体系的水平龙骨与竖向主龙骨利用连接件通过螺栓连接,UHPC幕墙及T型钢结构龙骨体系的自重吊挂在上部楼层混凝土结构上。
关于UHPC?
UHPC(Ultra-high Performance Concrete)早是由丹麦Bache在20世纪70年代展开研究的,当时的研究是以大掺量的钢纤维并保留普通配筋。从90年开始,法国Bouygues公司在Pierre Richard的领导下开始研究RPC,之后由拉法基研发中心与之合作进行了优化并于90年代末开始商业化。
UHPC是一种具有力学性能,高韧性,超高耐久性,和优良浇筑及成型性能的水泥基混凝土材料。UHPC通过选用高活性的微细材料,采用紧密堆积和纤维增强技术配制而成。UHPC的各项性能指标均大幅度优于普通混凝土,高性能混凝土UHPC和GRC(Glass-Fiber Reinforced Concrete)。
高性能混凝土中,矿粉、粉煤灰等量替代部分水泥用量,在强度上和普通混凝土不存在差异,而且因为矿粉的掺入,28天之后依然有着不小的强度增加,增强后期强度的增长。粉煤灰掺入混凝土中,会使得混凝土具有良好的可泵性,而使得混凝土中水泥水化热降低,使得混凝土因干缩出现的裂缝减少。
矿粉和粉煤灰在每吨的价钱上比水泥低很多,所以一般高性能混凝土在价格上面比普通混凝土低。因一些工地对于混凝土工作性能要求时间增长,往往多达五十年甚至上百年的混凝土工作性能的要求,而单凭水泥很难达到这一要求。比普通混凝土多增加外掺料的使用,会极大改变高性能混凝土的耐久性,使得混凝土能够经受更长时间的考验。