2016年9月5日，我國第一座超高性能混凝土橋梁——長沙北辰三角洲橫四路跨街天橋，在湖南長沙順利通過了湖南省住建廳組織的專家驗(yàn)收。該橋也是國際上首座采用全預(yù)制拼裝工藝建成的超高性能混凝土（活性粉末混凝土，簡稱RPC）車行箱梁橋。

    中國工程院院士聶建國擔(dān)任此次驗(yàn)收專家組組長，任輝啟院士、鄭健龍?jiān)菏康葘＜曳秩螌＜医M成員。專家組驗(yàn)收結(jié)果認(rèn)為，該示范工程達(dá)到了同類橋梁建造的國際先進(jìn)水平，為國內(nèi)超高性能混凝土橋梁的推廣應(yīng)用提供了良好的工程示范，為超高性能混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工及質(zhì)量檢驗(yàn)評定積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

    湖南省住建廳副廳長高東山表示，活性粉末混凝土這種新材料的應(yīng)用非常具有價(jià)值，此次示范工程的成功，為活性粉末混凝土下一步推廣應(yīng)用奠定了很好的基礎(chǔ)。

    超高強(qiáng)度、耐久、耐腐蝕的綠色超高性能混凝土，節(jié)約水泥用量達(dá)50%

    湖南明湘科技有限公司是該橋的建設(shè)方，擁有超高性能混凝土兩項(xiàng)國家發(fā)明專利，其董事長吳羅明介紹，經(jīng)過多年的研發(fā)與試制生產(chǎn)，明湘科技已經(jīng)掌握從材料研發(fā)、構(gòu)件預(yù)制到工程拼裝等方面的全套綜合技術(shù)。“目前，強(qiáng)度達(dá)到400兆帕的超高性能混凝土，可以說是全世界最結(jié)實(shí)、最強(qiáng)韌的一種混凝土，在許多工業(yè)和民用領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。”

    該橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人、湖南大學(xué)教授方志介紹了該橋的主要工程特點(diǎn)：箱梁和橋墩均采用超高性能的活性粉末混凝土（RPC）材料制造，橋梁的承載和長期性能得以顯著提升；主梁短線預(yù)制、長線拼裝，橋墩整體預(yù)制吊裝，可適應(yīng)城市橋梁建設(shè)的快速、環(huán)保要求；結(jié)構(gòu)耐久性優(yōu)異，可實(shí)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)使用壽命期內(nèi)的免維護(hù)；結(jié)構(gòu)輕盈、美觀，視野開闊，36.8m主跨一跨過街，重量還較兩跨過街的普通混凝土結(jié)構(gòu)方案減輕近1/3。橋下的行車道范圍內(nèi)不設(shè)橋墩，徹底消除了橋梁的車撞風(fēng)險(xiǎn)。

    資料顯示，活性粉末混凝土（RPC）是20世紀(jì)90年代初法國 Bouygues試驗(yàn)室研發(fā)的一種超高性能混凝土。作為新一代超高性能水泥基材料，據(jù)此可形成高效、輕型、耐久的混凝土結(jié)構(gòu)，幾乎可應(yīng)用于所有土木工程結(jié)構(gòu)。活性粉末混凝土強(qiáng)度高，可達(dá)普通混凝土的5倍以上；韌性好，可達(dá)普通混凝土的100倍以上；耐久性好，可達(dá)普通混凝土的10倍以上。其具有的高強(qiáng)度、高韌性和高耐久性等特點(diǎn)，能較好地克服目前普通混凝土抗拉強(qiáng)度低、脆性大、耐久性差等缺點(diǎn)。

    除了超高強(qiáng)度之外，活性粉末混凝土也可被稱為綠色超高性能混凝土，顯示出良好的環(huán)保性能。湖南大學(xué)提供的材料顯示：同等承載力條件下，活性粉末混凝土構(gòu)件的體積一般僅為普通混凝土的1/3左右；活性粉末混凝土結(jié)構(gòu)的水泥用量約為普通混凝土的1/2；不可再生的自然資源骨料的用量為普通混凝土的1/3與1/4。因此，若活性粉末混凝土大規(guī)模應(yīng)用，將有助于節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)。

    以橫四路橋?yàn)槔O(shè)計(jì)的普通混凝土橋梁方案有7個(gè)橋墩，主跨為16m、高跨比為1/12。采用活性粉末混凝土后，橋墩減少到了2個(gè)，主跨增加到36.8m，但橋梁上部結(jié)構(gòu)重量還減小了近三分之一。

    民用、國防、軍工全適用，活性粉末混凝土進(jìn)入大規(guī)模推廣新階段

    目前，活性粉末混凝土已成為土木工程材料領(lǐng)域一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，部分發(fā)達(dá)國家和地區(qū)已將其應(yīng)用于實(shí)際工程，但我國還缺乏整體采用活性粉末混凝土材料建造橋梁的應(yīng)用先例。

    鄭健龍?jiān)菏空J(rèn)為，RPC作為新材料直接應(yīng)用到橋梁，國內(nèi)還很少。橫四路橋示范工程，從設(shè)計(jì)到施工，都是成功的示范工程。在這個(gè)過程中，湖南大學(xué)與明湘科技團(tuán)隊(duì)對材料和結(jié)構(gòu)做了大量的二次開發(fā)，取得了很好的成果，非常有價(jià)值。

    造價(jià)是諸多參會專家關(guān)注的另一關(guān)鍵問題。任輝啟院士認(rèn)為，從該工程來看，現(xiàn)在的造價(jià)介于混凝土和鋼結(jié)構(gòu)之間，從全壽命周期看，因?yàn)楣こ淌褂脡勖娱L，維護(hù)費(fèi)用非常低，大規(guī)模推廣后，總體費(fèi)用比傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)費(fèi)用可能更低。

    對此，吳羅明介紹，明湘科技生產(chǎn)的活性粉末混凝土構(gòu)件已經(jīng)用于長沙地鐵工程，從實(shí)際數(shù)據(jù)來看，不僅其各項(xiàng)性能遠(yuǎn)超普通混凝土，考慮到其所具有的高強(qiáng)度和高耐久性，其在正常使用狀況下幾乎沒有維修費(fèi)用發(fā)生，使用成本和維護(hù)工作量大幅度降低，在整個(gè)產(chǎn)品使用壽命周期內(nèi)的總成本還將低于普通混凝土結(jié)構(gòu)，顯示出優(yōu)異的性價(jià)比。

    此外，吳羅明透露，活性粉末混凝土（RPC）在橫四路跨街天橋的應(yīng)用，已引起國防、高鐵、海洋工程等多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)注，目前公司已獲得數(shù)億元的工程合同，今后有望獲得更廣泛的工程應(yīng)用。

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責(zé)任編輯：王元

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