东营胜利黄河大桥钢-UHPC桥面加固维修工程

一、项目概况

胜利黄河大桥位于东营市垦利县东北侧，该桥1987年9月建成，1988年6月正式通车。主桥为60.5+136.5+288+136.5+60.5m五跨连续钢箱梁斜拉桥，半漂浮体系，主梁为连续双箱正交异性板钢梁，由57个钢梁节段连接而成，钢梁全长682m。截止目前大桥已“服役”约33年，年代较为久远，加之近几年桥上交通量的不断增大，主桥及引桥病害较为严重，其桥梁刚度退化严重，需进行桥梁维修加固。根据 2015年胜利黄河大桥全面检测结果，主桥总体技术状况评分值为 50.74，技术状况评定为四类，上部结构评定为四类、下部结构为三类、桥面系评定为四类。主桥原桥桥面铺装为4cm浇注式沥青混凝土+3.5cmSMA改性沥青面层，桥面铺装整体存在凹陷、车辙，多处存在坑槽、拥包、网裂现象等病害问题，且原桥桥面板和横隔板均较薄，疲劳问题较为突出，需要进行加固维修改造。

东营胜利黄河大桥

桥面病害

二、实施内容

东营胜利黄河大桥主桥桥面系维修改造方案根据国内外钢桥面铺装的工程经验和最新的科研成果，提出钢-UHPC桥面加固方案：上层采用3cm厚高黏高弹SMA-10+下层 5.5cm厚超高性能混凝土方案。UHPC层通过剪力钉及钢筋网与钢桥面板形成钢-UHPC组合结构，使混凝土与钢梁共同受力，提高桥面横向刚度，能大幅降低因车轮荷载作用导致的局部应力集中，以解决正交异性钢桥面板钢结构疲劳开裂和沥青铺装层频繁破损两大难题。同时UHPC的高强、高耐久性能可以减少后期桥面混凝土的病害。

针对本项目特点研发了一种具有低收缩、可进行常温养护的特制应变强化UHPC材料，以及与UHPC材料相应的拌和、泵送、铺装、养护、运输等全过程施工工艺。为了保证UHPC的施工质量，提高施工效率，引进了先进的施工设备。利用UHPC布料机进行“3D打印”式布料，可以有效控制布料厚度，并解决了泵车泵送砼过程钢纤维砼向性分布问题，保障了UHPC混凝土中钢纤维多向性均匀分布。利用超声波激光整平机，自动控制高程，实现标高的精准度，同时可以二次精整平，保证了摊铺的平整度，使摊铺后的桥面坡度符合设计要求。利用自动覆盖薄膜养生，实现了摊铺完成后立即自动覆膜，解决了桥面风大、UHPC易失水开裂的问题。桥面铺装严格结合桥梁施工监控开展，保证摊铺过程中的塔偏、主梁线形、受力满足设计和规范要求。

桥面铺装过程

三、工作成效

实施效果：经过精心组织，科技攻关，东营胜利黄河大桥钢-UHPC桥面加固维修工程如期顺利完成。桥面加固工程完成后，经过第三方检测机构检测，UHPC桥面铺装材料各项力学性能指标均满足设计、规范要求。同时，通过精心设计、精细施工，保质保量的完成了钢-UHPC桥面铺装工作，提高了桥面板整体刚度，明显降低由于轮载作用导致的应力集中，缓解了正交异性板的疲劳开裂问题，加固效果明显。

示范效应：钢-UHPC桥面加固技术基于UHPC层的高强高弹模，并通过抗剪连接件与钢面板组合形成组合结构，提高了桥面系的局部刚度，从而大幅降低重车轮载作用下钢结构关键疲劳细节处的应力幅，显著提高桥面系的疲劳寿命；同时由于UHPC材料具有优异的力学和耐久性能，可以从根源上组织UHPC层自身的受拉开裂等病害的产生。因此钢-UHPC组合桥面加固技术可以解决传统正交异性钢桥面板桥面系钢结构疲劳开裂和铺装层频繁破损两大难题，具有加大的推广价值。