桥面终身无需大修 湖南大学原创技术攻克世界性难题

2017-11-19 08:52:13 [来源:长沙晚报] [编辑:曾晓晨]
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桥面终身无需大修

湖南大学原创技术攻克世界性难题已在全国17座大桥应用

长沙晚报讯(通讯员 雷谊 记者 徐媛)记者近日从湖南大学获悉,岳阳洞庭湖二桥超高韧性混凝土完成最后一段浇筑,至此,大桥6.5万平方米的STC铺筑施工全部完成。STC轻型组合桥面是湖南大学土木工程学院邵旭东教授的高性能桥梁研究团队研发的原创技术,可实现终身无需大修的超长寿命,这是该技术首次应用在千米级特大跨径钢桁梁悬索桥上。

岳阳洞庭湖二桥是杭瑞高速临湘至岳阳段的控制性工程,全长2.39公里,东起岳阳市七里山,横跨洞庭湖,西至君山,预计今年年底竣工通车。主桥采用主跨1480米的双塔双跨钢桁梁悬索桥,建成后将是世界第二、国内第一大跨径的钢桁梁悬索桥。

该桥桥面原设计采用“正交异性钢桥面板+沥青铺装”方案。钢桥面具有自重轻、承载力高、施工便利等优点,适用于(特)大跨径柔性桥梁,钢桥面沥青铺装属于常规技术,应用较为普遍。但国内外大量工程实践表明,这种常规桥面方案存在两大难题长期得不到有效解决,一是钢桥面板易疲劳开裂,通常不到10年便出现疲劳裂缝,存在断裂高风险;二是钢桥面沥青铺装极易破损,需频繁维修,个别桥梁甚至遭遇“10年24修”。这一问题已成为公认的世界性难题,国内外学者研究了多种解决方案,均无法治本。

2009年起,邵旭东教授团队开始探索破解上述难题的新思路,通过系列研究,发现了解决难题的关键在于:如何在不增加桥面自重的前提下,显著提高桥面刚度。团队以湖南大学对超高性能混凝土20余年的研究积累为基础,研发了强化UHPC抗拉和收缩性能的钢桥面专用超高韧性混凝土STC,并首创性地提出了钢-STC轻型组合桥面结构。研究表明,STC可提高钢桥面局部刚度超30倍,降低车载作用下钢桥面应力达50%,从而为根治两大难题提供了可能性。

“超薄组合结构”此前在国际上并无研究先例,基本属于空白。经过艰苦攻关,团队解决了其中诸多科学问题,形成设计理论,编制并颁布了STC轻型组合桥面地方标准。

经专家鉴定,相关研究成果已达到国际领先水平,为解决钢桥面的世界性难题找到了根治的途径。目前,该技术已应用于我国6个省市17座大桥,涵盖了梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥等各类基本桥型。

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