洞庭湖二桥有望年底通车 湖南大学首创STC轻型组合桥面
这座“超强”桥面终身无需大修
近日，岳阳洞庭湖二桥完成了超高韧性混凝土(简称STC)最后一段浇筑。和普通桥面不同，STC桥面可实现终身无需大修的超长寿命，这座世界第二、国内第一大跨径的钢桁梁悬索桥预计今年年底竣工通车。雷谊 摄
华声在线11月14日讯 近日，岳阳洞庭湖二桥完成了超高韧性混凝土(简称STC)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。和普通桥面不同，STC桥面可实现终身无需大修的超长寿命。作为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，STC轻型组合桥面是首次应用在千米级特大跨径钢桁梁悬索桥上。
困惑：跨径钢桁梁悬索桥桥面设计成难题
据悉，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2.39km，东起岳阳市七里山，横跨洞庭湖，西至君山。主桥采用主跨1480m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。湖南大学相关负责人介绍，该桥桥面原设计采用“正交异性钢桥面板+沥青铺装”方案。“因为钢桥面具有自重轻、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”，导致桥面铺装翻修成本飙升。
解决：湖大研发钢桥面专用超高韧性混凝土
如何破解这个公认的世界性难题?事实上，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。随后，团队研发了强化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%，从而为根治两大病害难题提供了可能性。
但“超薄组合结构”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。2011年，该技术首次应用于广东肇庆马房大桥第11跨，经过重载交通、夏季高温的双重考验，STC在同期施工的五种铺装方案中脱颖而出，成为该桥至今唯一不开裂的方案。目前，该技术已应用于我国6个省市17座实桥，涵盖了梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥等各类基本桥型，为解决钢桥面的世界性难题找到了根治的途径。
岳阳洞庭湖二桥为特大型桥梁，投资巨大，若运营中钢桥面及其铺装频繁出现病害，不仅带来安全隐患，而且在国道主干线上经常维修，中断交通的社会负面影响巨大。因此，为防患于未然，在大桥专家组的一致推荐下，2016年8月，湖南省交通运输厅批复采用STC轻型组合桥面技术。
成效：科研助力48天完成桥面全部浇筑
由于岳阳洞庭湖二桥STC的浇筑规模空前，需要有高效、可靠的规模化施工技术作为支撑。团队联合施工单位开发了智能化成套施工装备，大幅提高施工效率。今年9月1日，岳阳洞庭湖二桥试验段STC施工完成。以中铁大桥设计院徐恭义设计大师为首的专家组对试验段进行验收，一致认为施工设备先进，技术可靠，质量满足设计及规范要求。9月16日开始了STC的大规模施工，采用分幅分块交叉作业，全桥共分12块，每次约浇筑5500平方米，历时48天完成全部浇筑。
岳阳洞庭湖二桥预计今年年底竣工通车，届时全长3404公里的杭瑞高速将全线贯通。邵旭东教授团队表示，大桥的STC桥面新技术能够经受住严酷的运营考验，并为我国今后大型钢桥建设起到示范作用，这项新技术还会在“一带一路”倡议的实施中发挥其独特作用。
■记者 黄京 通讯员 雷谊 赵华
