主要完成单位：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司、安徽省交通控股集团有限公司、建华建材（中国）有限公司、合肥工业大学

主要完成人：吴志刚、许泽宁、杨大海、殷亮、李剑鸾、沈筠、季学阳、陈亮、朱自萍、王辰宇、慈伟主、李哲、闫志波、朱俊、谢玉萌

超高性能混凝土（UHPC），是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料。UHPC具有优异的力学性能和超高耐久性能，相对于普通混凝土来说，其结构尺寸可以大大减小，相对于钢材来说，又可以避免钢材腐蚀和屈曲问题。在桥梁工程建设需求轻质高强、快速架设、经久耐用、绿色低碳的背景下，UHPC材料在桥梁领域具有广阔的应用前景。

为践行低碳绿色建造和可持续发展理念，同时为解决中、小跨径桥梁工业化建造进程中因传统混凝土用量大带来的节段吊装重量重、材料资源浪费、碳排放量高等问题，以及解决因传统混凝土强度低、后期收缩徐变大导致的预应力损失、局部强度不够、易开裂等病害难题，本课题开发了全装配式UHPC-RC大节段薄壁箱型组合梁。这种结构型式是由工厂预制节段普通混凝土桥面板、工厂预制节段少配筋甚至无配筋UHPC薄壁U型梁，通过合适的连接拼装而成。其中为了降低UHPC材料用量，降低自重，实现薄壁箱梁结构，UHPC节段主梁采用体外预应力束进行连接，UHPC主梁与节段预制混凝土桥面板通过集簇式剪力连接件、后浇湿接缝的形式实现连接。该结构利用UHPC主梁的超高抗压性能抵抗“纤薄”截面下体外预应力束带来的高应力问题，同时利用UHPC主梁的高抗折性能使得普通混凝土桥面板做到“物尽其用”，从而实现结构的“轻”、“薄”、“强”、“省”等特点。

全装配式UHPC-RC箱型组合梁结构示意图

2.提出了适用于工业化建造的多节段UHPC-RC组合梁桥，以及体内-体外混合预应力节段拼装梁桥的抗弯承载力计算方法。

3.建立了适用于UHPC-RC组合梁的RC桥面板与UHPC主梁界面连接构造，揭示了组合梁中RC桥面板与UHPC主梁界面间抗剪承载机理。基于连接构造及试验，揭示了UHPC节段梁间多键齿胶结连接抗剪承载机理，并提出了其抗剪承载力计算方法。

4.建立了适用于UHPC节段预制梁的工厂制造工艺，研制了一种薄壁开口混凝土U形梁模块化浇筑模具和吊装装置，解决了薄壁开口构件的吊装问题。

北沿江滁州至天长高速公路现状设计为双向四车道高速公路，设计路基宽度为27m。该项目在分离式立交桥中应用了全装配式UHPC-RC大节段薄壁箱型组合梁，设计跨径为1x40m，主梁采用UHPC开口箱梁，梁高1.6m，标准段腹板厚度为12cm，标准段底板厚度为16cm，UHPC材料的设计指标为：抗压强度标准值140MPa，抗拉强度标准值8MPa。为便于运输，同时降低节段接缝数量，UHPC主梁采用三节段拼装模式，两端带预应力锚固横梁的端节段节段长度为13m，中间标准节段长度为14m，单节段最大吊装重量仅为36t，节段间通过体外预应力串联拼接。桥面板采用C50普通混凝土，横向全宽预制，纵向3m一个节段。该项目建成至今运营状况良好。

1.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司

2.安徽省交通控股集团有限公司

3.建华建材（中国）有限公司

4.合肥工业大学

合肥工业大学创建于1945年，是教育部、工信部和安徽省政府共建高校、教育部与国防科工局共建高校。学校是国家“211工程”重点建设高校、“985工程”优势学科创新平台建设高校，2017年进入国家“双一流”建设高校行列。学校现有专任教师2400余人，拥有两院院士、国家杰出青年科学基金获得者、优秀青年科学基金获得者等各类高层次人才100多人。学校现有19个博士学位授权一级学科、3个博士专业学位授权点，39个硕士学位授权一级学科、21个硕士专业学位授予点。9个学科进入ESI全球排名前百分之一，其中工程科学学科进入ESI全球排名前千分之一。学校现有全国重点实验室、国家重点实验室（培育）、国家工程实验室、教育部重点实验室等国家、省部级平台共90余个。

查看申报通知请点击：关于申报和推荐2024年度 混凝土科学技术奖的通知