近日,保利長(zhǎng)大與灣區(qū)特大橋養(yǎng)護(hù)技術(shù)中心共建的灣區(qū)智造基地迎來(lái)里程碑時(shí)刻,世界最大規(guī)模超高性能混凝土(UHPC)-鋼混組合橋梁集群——獅子洋通道首塊UHPC橋面預(yù)制板順利完成澆筑,為項(xiàng)目逐步進(jìn)入批量化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)階段奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

UHPC被公認(rèn)為“近30年來(lái)最具創(chuàng)新性的水泥基工程材料”。項(xiàng)目研用的UHPC設(shè)計(jì)等級(jí)為UC140/UT8,具有高韌高強(qiáng)性能特點(diǎn),所需材料截面相對(duì)減少,將成片UHPC預(yù)制板架設(shè)在鋼梁上即可基本具備通車(chē)條件,促進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)恒重減輕30%,承載能力增強(qiáng)50%。
作為粵港澳大灣區(qū)跨江通道體系的戰(zhàn)略性工程,獅子洋通道1.8公里東西高墩特大跨徑雙層鋼桁架橋梁和全線約800米雙層大跨徑鋼桁架橋梁,分別創(chuàng)新采用粗骨料超高模量UHPC與常規(guī)UHPC橋面預(yù)制板結(jié)構(gòu),其預(yù)制板總量達(dá)2.3萬(wàn)立方米,創(chuàng)下全球橋梁工程UHPC應(yīng)用體量之最。
智能布料與毫米精平
15分鐘高效成型
聚焦提升UHPC板預(yù)制質(zhì)效,項(xiàng)目引進(jìn)國(guó)內(nèi)頂尖自動(dòng)化布料技術(shù),建立微米級(jí)精度模臺(tái),通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)模型庫(kù)匹配最優(yōu)布料路徑,并根據(jù)重量感應(yīng)系統(tǒng)反算預(yù)制板實(shí)際澆筑數(shù)量。通過(guò)采用多階段變頻同步震動(dòng)推料技術(shù)進(jìn)行初步整平,僅需2人可基本實(shí)現(xiàn)15~25分鐘內(nèi)完成單塊橋面預(yù)制板的布料粗平,對(duì)比傳統(tǒng)人工料斗澆筑工藝效率提高200%,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化減人、自動(dòng)化換人。

經(jīng)過(guò)振搗成型的橋面板已呈現(xiàn)完整結(jié)構(gòu)形態(tài),但內(nèi)部微氣泡聚集上浮現(xiàn)象仍需工藝優(yōu)化。項(xiàng)目利用可調(diào)式插針破氣裝置實(shí)現(xiàn)三維立體消泡,并基于仿生學(xué)原理創(chuàng)新研制自適應(yīng)擺臂整平系統(tǒng),通過(guò)搭載六軸陀螺儀,配合剛性刮板組實(shí)現(xiàn)二維平面自適應(yīng)精平作業(yè),將橋面板平整度誤差控制在2毫米以內(nèi)。
超聲霧化+立體蒸汽
雙重養(yǎng)護(hù)賦能耐久性
針對(duì)UHPC在極低水膠比條件下易產(chǎn)生失水起皮的技術(shù)瓶頸,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)基于材料特性,創(chuàng)新性融合超聲納米水汽霧化技術(shù)應(yīng)用于橋面預(yù)制板的保濕養(yǎng)護(hù),大幅降低橋面板的表面缺陷率。

同步采用立體式養(yǎng)護(hù)窯實(shí)現(xiàn)多層級(jí)蒸汽循環(huán),以溫度80-95℃飽和蒸汽對(duì)混凝土預(yù)制板進(jìn)行48小時(shí)恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)。通過(guò)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)確?;炷了磻?yīng)充分,快速提升強(qiáng)度與剛度至設(shè)計(jì)值的100%以上,有效解決95%以上收縮徐變,提升密實(shí)度與耐久性,同時(shí)立體窯多層布局節(jié)省場(chǎng)地60%,蒸汽熱能利用率達(dá)85%,符合綠色建造要求,適用于大型橋梁工程的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)。

灣區(qū)智造基地后續(xù)將繼續(xù)以“新材料、新裝備、新工藝”三位一體創(chuàng)新體系為支點(diǎn),積極配合業(yè)主公司提升工程品質(zhì),通過(guò)優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)、研制專用設(shè)備、完善標(biāo)準(zhǔn)化流程,以技術(shù)革新路徑催生建筑材料新質(zhì)生產(chǎn)力,促進(jìn)UHPC從“特種材料”向“普惠材料”轉(zhuǎn)型,助力打造具有灣區(qū)特色的保利長(zhǎng)大材料技術(shù)品牌,為灣區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施的長(zhǎng)壽化、經(jīng)濟(jì)化發(fā)展注入持久動(dòng)能。