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2025年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告(二)

2025年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告(二)

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↓↓↓本报告是中国混凝土与水泥制品协会超高性能水泥基材料与工程技术分会(CCPA-UHPC分会)成立后撰写的第七个中国UHPC年度发展报告 (2019~2025),概要记录和介绍2025年中国在UHPC领域 (UHPC包含超高性能纤维增强混凝土UHPFRC、活性粉末混凝土RPC和超高韧性混凝土STC)取得的研究成果、标准规范编制进展、产业发展、新的工程应用以及开展的技术交流活动。三、桥梁应用1、钢-UHPC复合桥面“调查表”收集到信息显示,钢-UHPC复合桥面2025年完成铺装施工面积超过39.7万m2,UHPC用量约2.3万m3,桥梁数量达66座,是稳中有升的应用 (见图3-1)。在2025年,河北定强、深圳尚博特、山东高速交通装备、武汉源锦、浙江宏日泰耐克、中交武港院、中建西部建设研究院、上海瑞史坦、山东高速工程检测、湖北乾道、中交一公局研究院、宁波泥石环保、中铁桥科院/中铁桥研科技、华新超可隆、湖南中路华程、中路杜拉国际等企业完成了一批桥梁的钢桥面UHPC铺装施工及提供UHPC预混料。图 3-1:中国钢-UHPC复合桥面年度用量发展以下简要介绍2025年完成的几个钢桥面UHPC铺装工程:• 济阳黄河公铁两用特大桥是新建津潍高铁济南联络线的控制性工程,桥梁全长1,178m,为四塔三主跨非对称矮塔钢桁梁斜拉桥(见图3-2),是目前世界上最大的塔梁固结、塔墩分离体系公铁合建桥梁,最大斜拉力索索力高达1400t。为有效增强桥梁结构的整体稳定性,优化受力状况,减少桥面铺装层受损、疲劳开裂等风险,主桥公路桥面的行车道采用UHPC组合桥面铺装方案。UHPC抗压强度超过140MPa,铺装面积35,340m2,由中铁桥研科技有限公司施工。图 3-2:济阳黄河公铁两用特大桥UHPC铺装施工 (中铁桥科院提供图片)• 浙江嵊州经济开发区艇湖新兴产业园基础设施EPC建设项目中,林溪路二号桥为钢箱梁、钢-UHPC组合桥面结构(见图3-3),总宽度25m,机动车道总宽度16m,设计铺装8cm厚UHPC,一次性连续浇筑完成,UHPC用量340m3,由浙江宏日泰耐克新材料科技有限公司施工。图 3-3:林溪路二号桥箱梁铺装设计及UHPC铺装施工 (浙江宏日泰耐克提供图片)• 位于南昌县的昌南大桥跨赣江连接富山乡和厚田乡,采用钢箱梁及钢混结合段跨江,钢箱梁宽18.5m,非机动车道3m和行车道12.75m范围内铺装6cm厚UHPC,在梁厂内进行铺装(见图3-4),现场湿接缝连接,总面积7,560m2,由中交武汉港湾工程设计研究院有限公司/中交二航武汉港湾新材料有限公司施工。图 3-4:昌南大桥预制钢箱梁铺装UHPC (中交武港院提供图片)• 广西平南特大桥为主跨636m钢箱混合梁斜拉桥,桥跨布置为(54+56+80+636+80+56+54)m,全长1016m。UHPC铺装面积达14,500m2 (见图3-5),由中交一公局土木工程建筑研究院有限公司和湖南中路华程桥梁科技股份有限公司施工完成。图 3-5:平南大桥UHPC铺装 (湖南中路华程提供图片)2、桥梁现浇UHPC结构或构件连接“调查表”收集到信息显示,2025年UHPC用于桥梁的结构连接 (包括预制构件湿接缝连接、钢-混结合段、桥梁拓宽拼接、墩顶负弯矩区抗裂等) 的用量为1.88万m3,与2024年基本持平。以下是部分工程案例:• 北京城建108国道改扩建项目中,京昆立交是108新线与京昆高速实现交通转换的关键设施,使用约200m3 UHPC用于新旧桥湿接缝拼接,由河北定强新材料科技有限公司施工。• 长深高速改扩建项目T6标段全长9.55km,采用双向八车道高速公路标准改扩建。新建工程设计荷载公路-Ⅰ级。东江大桥旧桥是跨越东江的一座特大桥,全长为652.11m,跨径结构为主桥四跨预应力混凝土连续箱梁 (45m+2×80m+45m)。东江大桥旧桥整体化拼接为夹板式构造:整体化层叠合段+翼缘板接缝直连段+翼缘板下缘叠合段(如图3-6所示),拼接结构顶宽10.4m、底宽3.6m。拼接材料为UC130等级UHPC。施工顺序:先施工下层与湿接缝,后施工面层。施工前期,通过模型试验验证了整体化拼接组合构造的可靠性;施工过程中对UHPC进行工作性能、力学性能和耐久性检验,各项指标均满足设计要求;施工后直至通车运营,对全桥应力监测,均满足要求。保利长大工程有限公司第二分公司施工。图 3-6:东江大桥扩建拼接的夹板式构造横断面及UHPC施工顺序 (保利长大二公司提供图片)• 济南龙鼎大道改造工程,龙鼎立交新匝道采用UHPC湿接缝进行新旧桥梁拼宽。UHPC施工由山东高速工程检测有限公司完成。• 正在施工建设的上海S16蕴川高速 (G1503公路-省界) 工程,高立柱的预制构件采用UHPC后浇节点连接,包括承台与立柱、立柱与立柱、立柱与盖梁连接 (见图3-7)。UHPC施工由上海瑞史坦环保科技有限公司完成。图 3-7:预制混凝土立柱节段用UHPC湿连接形成高立柱 (上海瑞史坦提供图片)• 洞庭溪沅水特大桥位于湖南省怀化市沅陵县,全长1,707m,主桥为800m单跨悬索桥。沅水桥主跨桥面由预制桥面板与UHPC湿接缝两部分组成,其中湿接缝共计468处,总长度超6,500m。桥科院UHPC技术团队开展了组合梁预制混凝土桥面板UHPC湿接缝模型试验,针对性研发了低收缩高稳态型粗骨料UHPC,并提出了新型UHPC湿接缝构造形式,通过6组足尺板带模型对比试验验证了湿接缝优化构造的可靠性,大幅减小了湿接缝宽度、简化了钢筋连接构造,实现了接缝钢筋免焊施工,显著提高了湿接缝浇筑的施工质量和效率 (见图3-8)。UHPC施工由中铁大桥科学研究院有限公司完成。图 3-8:洞庭溪沅水特大桥桥面板UHPC湿接缝试验与施工 (中铁桥科院提供图片)• 主跨1,160m、世界第一大跨径公路斜拉桥——观音寺长江大桥,2025年完成了两侧连接主桥中跨钢结构与边跨混凝土梁的核心受力部位——钢混结合段UHPC施工,单次施工的钢混结合段全长7.75m,采用5.25m钢-UHPC组合梁与2.5m UHPC箱梁相结合的结构。应对结构复杂、现场浇筑难度大等挑战,项目团队采用“预制+现浇”协同工艺,即顶板为工厂预制UHPC板,底板设计为带T型加劲的U肋结构,端部设置钢格室并填充UHPC,共同构成“钢-混组合受力体系”。其中,现浇段长2.5m,宽41m,高4m,采用低水化热微膨胀UC120等级UHPC,总浇筑方量290.45m3。施工对温控要求极为严格,需同时满足:入模温度低于30℃、内外温差不超过25℃、核心温度低于100℃、初凝时间大于24小时。项目组通过环境控温、喷淋降温、模板保温等综合手段,有效控制了温度指标,并采用双层模板体系防止漏浆,最终实现大体积UHPC的高质量浇筑。UHPC施工由中铁大桥科学研究院有限公司完成(见图3-9)。图 3-9:观音寺长江大桥钢混结合段UHPC施工现场 (中铁桥科院提供图片)图