八大员新闻快讯：宜昌长江公路大桥加装“金钟罩”，破解世界性技术难题

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12月4日8时，经过120天的紧张施工，投资1亿元的宜昌长江公路大桥钢箱梁维修加固工程成功完成施工，国家高速G50正式全面恢复交通。

宜昌长江公路大桥是我市重要的过江通道，更是国家交通命脉。桥梁安全是最大的民生，作为建设者、运营者、守护者，宜昌大桥集团人时刻牢记自己的使命。

为让大桥“延年益寿”，宜昌大桥集团在市委市政府、省市交通部门和市国资委的关心和指导下，积极科研攻关，创造性地用超高性能混凝土(UHPC)为宜昌长江公路大桥这座特大型跨江悬索桥加装了一层“金钟罩”，破解了桥梁管养领域世界性难题，也为国内外同类型桥梁病害处治提供了先进经验。

苦攻五年，破解世界性技术难题

宜昌长江公路大桥(简称：宜昌大桥)于2001年建成通车，是G50沪渝高速在宜昌境内跨越长江的一座特大型钢箱梁悬索桥。大桥建设时，大跨径悬索桥在我国应用时间不长，当时的设计规范与现今修建的同类桥梁相比，钢箱梁结构偏薄弱(钢板厚度仅为12mm，现为16-18mm)，抗变形能力和耐久性存在差距。

长期超强度的车载反复碾压，使得大桥钢箱梁钢板产生裂缝。2015年10月，首次发现该病害，到2020年底，累计发现和修补裂缝2000余处。钢箱梁开裂病害目前在国内外却无成熟的处治经验，是桥梁管养领域的世界性难题。

但根治病害，却势在必行。钢箱梁是桥梁的主体结构，若病害得不到有效处治，将会影响桥梁结构安全。病害发展严重时，只能更换大桥钢箱梁或将大桥拆除重建。宜昌大桥钢箱梁自重约2.5万吨，更换钢箱梁施工至少需中断大桥交通长达1年多时间，且费用相当于再建一座新桥。若将大桥拆除重建，成本更大。

“病害处治，宜早不宜迟。我们必须吸取同类病害桥梁教训，担起责任，主动出击，尽快探索出一套最优的处治方案，管长远、保大局。”宜昌大桥集团党委书记、董事长李先金这样要求。

病害发现后，宜昌大桥集团一方面通过密集的裂缝检查、维修和治超等措施，尽量延缓病害的发展速度;另一方面，马不停蹄研究破解钢箱梁病害技术方案。

2015年11月，宜昌大桥集团组建钢箱梁病害处治专班，赴同类病害桥梁学习调研，制定近、中、远期综合处治方案，开展新型材料结构研究，探索结构补强性能提升方案……

通过不断的探索，在研究对比多个方案后，2018年6月明确了使用薄层UHPC(超高性能混凝土)轻型组合桥面结构修复方案处理病害的技术路线。

由于该项技术在大跨径悬索桥旧桥加固上无运用先例，为确保安全性、有效性和可行性，宜昌大桥集团联合湖南大学合作开展了为期两年的钢-UHPC(超高性能混凝土)轻型组合桥面结构加固研究。

经过计算分析、模型试验、足尺验证试验和专项技术标准制定等四个阶段研究，确定在宜昌大桥桥面设置超高韧性、超高强度的钢-超高性能混凝土(UHPC)结构。

“采用UHPC新材料开展钢箱梁维修加固后，其抗压强度是普通混凝土的3倍，抗折强度则达到普通混凝土的5倍，犹如给桥面铺上一层‘金钟罩’，可延长钢箱梁使用寿命达20年以上。”宜昌大桥集团总工程师何清说，采取UHPC新材料修复桥梁是最优选择。

2020年1月11日，“宜昌大桥钢-UHPC组合桥面结构试验项目”研究通过成果验收。至此，宜昌大桥集团成功破解了宜昌大桥钢箱梁病害处治技术难题。

创新担当，揽获三项国内外首创

有了有效的技术方案，宜昌大桥人来不及为之雀跃，便又转身投入到了紧张有序的工程实施进程之中。但由于宜昌大桥的特殊性，摆在面前的却是一系列的施工难题。

难点一：大桥承重富余量受限。应用常规的UHPC组合桥面结构铺装，将增加桥梁自重约1800吨，但由于宜昌大桥承重富余量不足，不宜增加桥梁自重。

难点二：工期必须短。宜昌大桥是国家高速交通的控制性节点工程，交通长时间中断将对交通造成巨大影响。

难点三：车辆分流保畅组织难。宜昌大桥连接多条国省干线，中断交通易造成交通混乱甚至瘫痪;且大桥位于中部平原和西部山区的交界处，极易造成交通事故。

难点四：桥面平整工艺要求极精。桥面铺装将大桥由柔性桥面变为刚性桥面，要保持行车舒适性，对桥面施工平整度要求极高。

从常规来看，无论以上哪一项困难，都会让整个施工变得异常艰难。“逢山开路，遇水架桥”的宜昌大桥人没有却步，而是攻克了一个又一个“拦路虎”。

今年8月4日，宜昌大桥钢箱梁维修加固工程正式开工，计划工期至2022年1月30日。通过优化施工工序，12月4日，工程提前完工，为宜昌市第七次党代会献上一份厚礼。

该项工程在技术层面揽获三项世界首创

首次在大跨径悬索桥上采用UHPC技术进行维修加固。本次维修，将桥面上原有70毫米的树脂沥青组合桥面铺装层，改造为了65毫米的钢-UHPC组合桥面结构。138万个剪力钉，通过焊接技术牢牢扎入桥面钢底板，然后在其表面铺设一层钢筋网，再浇筑超高性能混凝土渗过钢筋网与钢桥面融为一体。这种组合桥面，既能避免钢结构开裂，又可作为防水层和耐磨层，为钢桥面提供永久防护。

首次实行960米半幅桥面一次性浇注，创同类施工体量之最。在国内首次将1万平方米以上的混凝土浇筑由常规的4到5次浇筑改变为1次性浇筑。摊铺时，项目一次性投入搅拌站10套、100多名工人轮换作业，一次性浇筑了10250平方米超高性能混凝土，创造了UHPC最快摊铺纪录，使半幅摊铺由常规的半个多月工期，压减到12小时内完成。仅此一项，就压缩了工期1个月以上。

首次采用UHPC+TPO薄层结构，有效减轻了桥梁自重。为不增加桥梁自重，施工首次采用了55mm厚度UHPC(超高性能混凝土)+10mm厚 TPO(薄层聚合物罩面)轻型组合结构方案，做到了桥面磨耗层仅有1厘米厚度，减重1000吨。

除以上技术创新，项目还创造了以下四个亮点：

亮点一：桥面平整度和坡度的精准控制达到世界一流水平。施工全程敷设架空轨道，摊铺前对所有节段进行高差检测和调校准确，摊铺时进行跟踪检测，及时进行调整。同时，对表层1CM厚TPO表层分两层施工，确保薄层结构厚度均匀、平整。

亮点二：项目各方通力配合，工程仅用时4个月完工，较计划工期提前了2个月，将交通中断影响和经济损失降到了最低。

亮点三：项目始终保持“沪渝向”单边通行的半幅施工交通组织方案，大大降低了交通分流组织难度和交通保障成本。整个施工期间未发生有责投诉，未发生有责交通事故，未发生安全责任事故。

亮点四：为防止新铺设的混凝土开裂，该项目对混凝土使用了蒸汽养生，40套养生锅炉同步作业，由电脑自动控温，既提高了工程质量，又加快了施工速度。

业内人士称赞，该项目从技术研究、施工组织、交通保障、工程质量到工期控制等各个方面，都堪称近乎完美的工程建设典范之作。

宜昌大桥钢箱梁维修加固工程，只是宜昌大桥集团精耕桥梁管养领域的一个缩影。

近年来，大桥集团打造了多个精品管养工程。

2020年，宜昌大桥加装主缆除湿系统，在全国率先采用“密封胶+缠包带”方案进行旧桥密封防腐处治，创下了除湿效率国内最优、除湿速度最快、除湿技术指标最高的效果。

2021年初，宜昌大桥被交通运输部被列入全国11座桥梁结构健康监测系统试点工程，9月底，宜昌大桥在全国率先完成试点。11月23日，在交通运输部召开的全国公路长大桥梁结构健康监测系统建设试点工作视频调度会上，宜昌长江公路大桥作为唯一一家经验交流单位受到大会表扬。

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