超高性能混凝土(UHPC)自1993年研发完成以来,UHPC作为一种物理性能极高、耐久性极高的水泥基复合材料,引起了桥梁行业的极大兴趣和高度重视。在桥梁施工中,UHPC已用于主梁结构、拱桥主拱、华夫板路面结构、桥梁接缝、旧桥加固等多个方面。据不完全统计,到2016年底,全球已有400多座桥梁选用UHPC作为重要或部分建筑材料,150多座桥梁选用UHPC作为主要工程材料。
UHPC材料在全球桥梁建设中的应用
图1提出了世界各地选择UHPC作为重要或部分建筑材料的桥梁布局图(不完全统计)。从图1可以看出,UHPC材料作为重要或部分建筑材料的桥梁主要分布在亚洲(东亚和东南亚)。、主要包括马来西亚、中国、日本、韩国、越南、缅甸、法国、德国、瑞士、荷兰、奥地利、捷克共和国、意大利、斯洛文尼亚、西班牙、加拿大、美国、澳大利亚、新西兰等的欧洲、北美洲和大洋洲。在这些中,有20多座桥梁使用UHPC材料,如马来西亚、美国、加拿大、中国和日本。
图1UHPC国内外桥梁应用不完全统计图1
在UHPC桥梁结构的应用和推广方面,马来西亚目前处于地位。仅马来西亚就已建成93座UHPC桥梁(2016年底),均采用UHPC材料作为主梁结构。UHPC材料用于北美洲(加拿大和美国)的桥梁接缝,约有188座采用UHPC材料,其中约有10座采用UHPC材料作为主体工程(主梁),其他178座采用UHPC材料作为桥面板接缝等部分结构。目前,中国约有32座桥梁采用UHPC材料进行修复,其他1型桥梁采用UHPC材料。
二是各国象征性UHPC桥梁
以下是一些有代表性的UHPC桥梁列表。以下是世界各地有代表性的UHPC桥梁的简要介绍。
1、加拿大
1997年,世界上座UHPC人行桥Sherbrooke人行桥在加拿大魁北克省舍布鲁克市建成。该桥为预应力UHPC空间桁架结构,跨度60m,采用法国UHPC材料,如图2所示。桥面板采用3cm厚的UHPC板,桁架腹杆采用孔径15cm的钢管UHPC,下弦采用10m预制UHPC梁,阶段内未配备普通钢筋,仅采用后预应力组装而成。由于UHPC的应用结构自重减少,并有效抵抗了当地寒冬零下30℃的冻结标志。