滔滔黃河東流,兩岸防護林綠意盎然。8月4日清晨,位于濟南市濟陽(yáng)區鳳凰路的黃河大橋,沐浴在夏日晨曦中,宛如一條巨龍靜臥在黃河之上。橋面上,自動(dòng)布料機來(lái)回穿梭,辛勤的建設者們正在進(jìn)行橋面混凝土攤鋪等施工作業(yè),全力確保大橋年內如期通車(chē)。
大橋正在進(jìn)行“超級混凝土”攤鋪作業(yè)
鳳凰路黃河大橋主橋全長(cháng)1332米,整幅全寬61.7米,是跨徑428米的三塔組合梁自錨式懸索橋,全橋共兩座邊塔和一座中塔。其橋梁跨徑及梁寬均居同類(lèi)型橋梁“世界之最”,是名副其實(shí)的“超級工程”。
據施工單位中交二航局項目負責人介紹,鳳凰路黃河大橋全部采用鋼結構。相對于混凝土箱梁大橋來(lái)說(shuō),鋼結構大橋總體重量輕,因此能實(shí)現的跨度更大。且鋼結構施工比混凝土結構施工時(shí)間短,造成的固體污染少,后期維修也更便利。
雖然鋼結構大橋因其優(yōu)勢,當前在大跨徑橋梁中應用廣泛,但大量工程實(shí)踐表明,鋼橋面板容易產(chǎn)生兩類(lèi)典型病害問(wèn)題:在高頻重載行車(chē)作用下,鋼橋面板在其焊縫及構造細節處易出現疲勞裂縫,如廣東的虎門(mén)大橋,因交通繁重,運營(yíng)不到十年便出現了大量疲勞裂縫;鋼橋面的瀝青鋪裝層使用壽命短,極易出現開(kāi)裂、“脫皮”、車(chē)轍、坑槽等病害,需頻繁維修,這些病害嚴重影響到鋼橋面的耐久性和使用性能,甚至可能給橋梁的安全性帶來(lái)隱患。
如何徹底規避上述典型病害?鳳凰路黃河大橋在創(chuàng )造多項“世界之最”的同時(shí),其“秘密武器”之一,就是武漢造“超級混凝土”的運用。
技術(shù)人員現場(chǎng)指導施工
“你看,我們現在正在進(jìn)行這種‘超級混凝土’的鋪設?!痹跇蛎媸┕がF場(chǎng),中交二航武漢港灣新材料有限公司副經(jīng)理房艷偉介紹,“超級混凝土”是個(gè)形象的說(shuō)法,它也叫超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,簡(jiǎn)稱(chēng)UHPC),其抗壓與抗折強度是普通混凝土的5~10倍,它的韌性非常好,抗斷裂性能是普通混凝土的250倍,僅次于鋼材。同時(shí),它內部結構非常致密,幾乎沒(méi)有毛細孔,因此不受液體或者氣體滲透,能夠經(jīng)受強腐蝕環(huán)境下嚴苛的要求考驗,耐久性更好,可以作為橋面板的磨耗層而不需要任何額外的保護措施。
房艷偉介紹,鳳凰路黃河大橋會(huì )先在鋼橋面上鋪設8厘米厚的超高性能混凝土,然后再進(jìn)行瀝青鋪裝,形成超高性能輕型組合橋面結構。與常規的鋼橋面瀝青鋪裝相比,這種組合橋面結構堪稱(chēng)“黃金搭檔”,優(yōu)點(diǎn)非常明顯:UHPC層顯著(zhù)提高了鋼橋面板的剛度,實(shí)現消除鋼橋面板疲勞開(kāi)裂風(fēng)險的設計目標;UHPC層為永久性結構層,在運營(yíng)中無(wú)需更換,僅需對鋪裝瀝青層定期翻修,價(jià)格低廉、施工便利;UHPC層厚度薄、自重輕,更能適用于大跨徑鋼橋。
夜間進(jìn)行混凝土養護
不過(guò),這種超高性能混凝土價(jià)格成本明顯要高,約為普通混凝土的10倍。房艷偉介紹,這種混凝土是地道的“武漢造”,是在漢央企中交二航武漢港灣新材料有限公司自主研發(fā)、生產(chǎn)的,雖然價(jià)格較貴,“但相比普通混凝土和高性能混凝土,我們的用量更小、使用壽命更長(cháng)、后期養護成本更低,且在施工中能降低50%以上的二氧化碳排放,更為綠色環(huán)保。要是算總的經(jīng)濟賬、環(huán)保賬的話(huà),我們的性?xún)r(jià)比更高?!?/span>
在施工現場(chǎng),記者看到,超高性能混凝土布料攤鋪及整平由布料、整平及養護一體機完成:現場(chǎng)澆筑采用泵車(chē)將UHPC泵送入布料機進(jìn)行攤鋪作業(yè),振搗整平機對UHPC層收面、整平,UHPC層澆筑后立即覆蓋薄膜、土工布養護……整個(gè)施工自動(dòng)化程度高、平整度控制精度高、且大大節省了人工。
機械化、自動(dòng)化提升混凝土攤鋪質(zhì)量
據悉,濟南鳳凰路黃河大橋是濟南第12座跨黃河大橋,是濟南新舊動(dòng)能轉換先行區區域交通“三橋一隧”之一的重大工程,項目按照雙向八車(chē)道一級公路標準建設,兼顧城市主干道功能,設計時(shí)速60公里,總投資63.27億元,計劃2021年內建成通車(chē)。屆時(shí),黃河南北兩岸市民驅車(chē)通行大橋全程用時(shí)不到4分鐘。