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(shè)崇明線崇啟大橋的改建工程中，5號(hào)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(jié)性能，可有效解決鋼橋面疲勞開裂問(wèn)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(xiàn)有城市道路或高速公路道路視覺(jué)效果一致，在橋梁使用的全壽命周期內(nèi)僅需要對(duì)磨耗層進(jìn)行更換，后期養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便且費(fèi)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(jié)構(gòu)橋梁的修補(bǔ)加固過(guò)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(guò)螺栓連接，龍骨體系吊掛在上部樓層混凝土結(jié)構(gòu)上

項(xiàng)目采用幕墻懸掛受力系統(tǒng)，樓層混凝土主體與T型鋼連接形成一個(gè)整體的框架，使幕墻在振動(dòng)的過(guò)程中，基層T型鋼結(jié)構(gòu)整體位移。T型鋼設(shè)置單獨(dú)的伸縮縫，大限度的減少主體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)對(duì)UHPC幕墻的影響，從而實(shí)現(xiàn)幕墻抗震的目的。

幕墻T型鋼結(jié)構(gòu)水平支撐構(gòu)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(gòu)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(guò)螺栓連接，UHPC幕墻及T型鋼結(jié)構(gòu)龍骨體系的自重吊掛在上部樓層混凝土結(jié)構(gòu)上。

關(guān)于UHPC？

UHPC（Ultra-high Performance Concrete)早是由丹麥Bache在20世紀(jì)70年代展開研究的，當(dāng)時(shí)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(guó)Bouygues公司在Pierre Richard的領(lǐng)導(dǎo)下開始研究RPC，之后由拉法基研發(fā)中心與之合作進(jìn)行了優(yōu)化并于90年代末開始商業(yè)化。

UHPC是一種具有力學(xué)性能，高韌性，超高耐久性，和優(yōu)良澆筑及成型性能的水泥基混凝土材料。UHPC通過(guò)選用高活性的微細(xì)材料，采用緊密堆積和纖維增強(qiáng)技術(shù)配制而成。UHPC的各項(xiàng)性能指標(biāo)均大幅度優(yōu)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(qiáng)度上和普通混凝土不存在差異，而且因?yàn)榈V粉的摻入，28天之后依然有著不小的強(qiáng)度增加，增強(qiáng)后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)。粉煤灰摻入混凝土中，會(huì)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(xiàn)的裂縫減少。

礦粉和粉煤灰在每噸的價(jià)錢上比水泥低很多，所以一般高性能混凝土在價(jià)格上面比普通混凝土低。因一些工地對(duì)于混凝土工作性能要求時(shí)間增長(zhǎng)，往往多達(dá)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(dá)到這一要求。比普通混凝土多增加外摻料的使用，會(huì)極大改變高性能混凝土的耐久性，使得混凝土能夠經(jīng)受更長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。