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近日,保利长大与湾区特大桥养护技术中心共建的湾区智造基地迎来里程碑时刻,世界最大规模超高性能混凝土(UHPC)-钢混组合桥梁集群——狮子洋通道首块UHPC桥面预制板顺利完成浇筑,为项目逐步进入批量化、标准化生产阶段奠定坚实基础。
UHPC被公认为“近30年来最具创新性的水泥基工程材料”。项目研用的UHPC设计等级为UC140/UT8,具有高韧高强性能特点,所需材料截面相对减少,将成片UHPC预制板架设在钢梁上即可基本具备通车条件,促进桥梁结构恒重减轻30%,承载能力增强50%。
作为粤港澳大湾区跨江通道体系的战略性工程,狮子洋通道1.8公里东西高墩特大跨径双层钢桁架桥梁和全线约800米双层大跨径钢桁架桥梁,分别创新采用粗骨料超高模量UHPC与常规UHPC桥面预制板结构,其预制板总量达2.3万立方米,创下全球桥梁工程UHPC应用体量之最。
智能布料与毫米精平
15分钟高效成型
聚焦提升UHPC板预制质效,项目引进国内顶尖自动化布料技术,建立微米级精度模台,通过构建数据模型库匹配最优布料路径,并根据重量感应系统反算预制板实际浇筑数量。通过采用多阶段变频同步震动推料技术进行初步整平,仅需2人可基本实现15~25分钟内完成单块桥面预制板的布料粗平,对比传统人工料斗浇筑工艺效率提高200%,实现了机械化减人、自动化换人。
经过振捣成型的桥面板已呈现完整结构形态,但内部微气泡聚集上浮现象仍需工艺优化。项目利用可调式插针破气装置实现三维立体消泡,并基于仿生学原理创新研制自适应摆臂整平系统,通过搭载六轴陀螺仪,配合刚性刮板组实现二维平面自适应精平作业,将桥面板平整度误差控制在2毫米以内。
超声雾化+立体蒸汽
双重养护赋能耐久性
针对UHPC在极低水胶比条件下易产生失水起皮的技术瓶颈,项目团队基于材料特性,创新性融合超声纳米水汽雾化技术应用于桥面预制板的保湿养护,大幅降低桥面板的表面缺陷率。
同步采用立体式养护窑实现多层级蒸汽循环,以温度80-95℃饱和蒸汽对混凝土预制板进行48小时恒温恒湿养护。通过精准温控系统确保混凝土水化反应充分,快速提升强度与刚度至设计值的100%以上,有效解决95%以上收缩徐变,提升密实度与耐久性,同时立体窑多层布局节省场地60%,蒸汽热能利用率达85%,符合绿色建造要求,适用于大型桥梁工程的标准化预制生产。
湾区智造基地后续将继续以“新材料、新装备、新工艺”三位一体创新体系为支点,积极配合业主公司提升工程品质,通过优化成本结构、研制专用设备、完善标准化流程,以技术革新路径催生建筑材料新质生产力,促进UHPC从“特种材料”向“普惠材料”转型,助力打造具有湾区特色的保利长大材料技术品牌,为湾区交通基础设施的长寿化、经济化发展注入持久动能。