楼承板技术，楼承板施工视频，楼承板方案

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    本报告是 CCPA-UHPC 分会成立后所写的第五个中国 UHPC 年度发展报告，涵盖 2019 至 2023 年这段时间。它记录了 2023 年中国在 UHPC 领域的相关情况，此领域包含超高性能纤维增强混凝土、活性粉末混凝土 RPC 和超高韧性混凝土 STC。报告概要介绍了 2023 年中国在该领域取得的研究成果、标准规范编制的进展、产业的发展、新的工程应用以及开展的技术交流活动。

    2023 年总体来看，中国的 UHPC 研究与技术开发活动呈现出增加的态势。同时，UHPC 的应用场景在不断扩大，其应用领域也在拓展，并且用量也在不断增长。- 推出了新产品，如公路防撞护栏改造升级护板、工业屋面瓦、预应力幕墙板等。

    四、UHPC的工程应用

    结构构件及连接 (湿接缝)

    上海大歌剧院的造型蕴含着“中国扇”的意味。其建筑屋面恰似一把展开的中国扇，并且自然地形成了螺旋楼梯，此螺旋楼梯将地面与天空连接了起来。室外螺旋楼梯作为“扇柄”部分，设计成了轻薄且无支撑的结构形态。它的整体悬挑长度达到 30 米，其中包含 15 米的超长悬挑梁板结构。梁的截面高度由于受到建筑尺寸的限制，仅有 725 毫米高。常规工艺如钢结构等很难实现这样的建筑形体。所以，核心区 A 区结构采用 UHPC 来打造。上海建工四建承建了该项目，上海建工建材科技承担了螺旋楼梯 UHPC 悬挑预制梁的生产（见图 30）。2023 年 9 月 11 日，完成了悬挑楼梯 UHPC 湿接缝的浇筑，把 62 根 UHPC 预制梁板连接成了一体化结构的楼梯。

    图 30 展示了上海大歌剧院螺旋楼梯的 UHPC 悬挑预制梁及其安装情况，这些图片由上海建工建材科技和济宁聚丰提供。

    桁架式屋架

    岳阳市中心医院门诊大厅的采光屋顶，是由 7 榀 UHPC 鱼腹型桁架结构和玻璃屋面组合而成的（见图 31）。单榀桁架构件的长度为 40.81m，高度为 3.1m，构件厚度是 0.25m。屋架采光顶的总面积大概是多少未知，总重量超过了 400 吨。这项建设工作由岳阳市城市建设工程有限公司承担。

    图 31 展示的是岳阳市中心医院门诊大厅的 UHPC 桁架屋架，此图片引自[15]

    UHPC钢筋桁架楼承板

    在收到的“调查表”里，有多个企业的介绍表明它们在 2023 年生产供应了 UHPC 钢筋桁架楼承板。其中包括漯河汇联新型建材，还有广州市政工程机械施工公司以及中路杜拉，另外还有新疆展熠科技和浙江宏日泰耐克等。新疆展熠科技在 2023 年生产的钢筋桁架楼承板总面积达到了 62,950m²。

    图 32 展示的是 UHPC 钢筋桁架楼承板，这些图片由漯河汇联和新疆展熠提供。

    3、维修加固

    建筑维修与加固

    浙江宏日泰耐克在 2023 年进行了两次建筑维修加固的尝试且都取得了成功。其中一次是针对上海的某别墅，对地下室地坪和侧墙进行 UHPC 维修与加固，还在屋面铺设了 UHPC 层以加固和防水，同时用 UHPC 对梁柱、楼板、阳台板和楼梯进行了加固，从而全面提升了该建筑的质量、安全性和耐久性。临安於潜镇有危旧房维修改造工程。对原有房屋进行了整体加固。此工程利用了 UHPC 的施工和力学性能，以及它与既有混凝土结构优异的粘结性能。通过薄层浇筑的方式实现了框架体系的构建和楼层板的加固。这些措施有效改善了房屋的整体性能（见图 33）。

    图33：别墅房和危旧房维修加固 (浙江宏日泰耐克提供照片)

    桥梁加固

    新滘立交桥处在华南快速干线一期。其主线被分成左幅和右幅。上部结构全部是普通钢筋混凝土异型板连续结构。由于地铁隧道盾构进行下穿施工产生了影响，导致桥墩出现沉降。这种沉降进而引发了桥梁上的结构、下部结构、支座系统以及桥面系的损伤。需要维修加固的项目有很多，比如：对沉降桩基进行后压浆加固；对固结墩增大截面；在盖梁上粘贴钢板并增大截面；将异形板底板增大截面；更换支座；对裂缝进行封闭等维修项目。其中，左右幅 37 至 38#孔的混凝土异型板板底采用 UHPC 来进行增大截面加固，增大的厚度是 11 厘米，在 UHPC 层中设置了钢筋网，通过植筋与底板相连接。板底加固使用低收缩且自然养护型的 UHPC，其性能要求是扩展度在 650 到 750 毫米之间，抗压强度要大于等于某个值，抗拉强度要大于等于 5MPa。施工的工艺流程为：先进行施工准备，接着进行表面处理，然后植入钢筋，再布置底板钢筋，之后立模浇注 UHPC，最后对 UHPC 进行养护，养护时间为 14 天且要保持湿润。板底加固使用的 UHPC 用量为 180m³，这一工作是由广东冠生土木完成的，具体情况可见图 34。

    图 34 展示了新滘立交桥混凝土板板底的加固情况（此照片由广东冠生土木提供）

    顺河高架为济南市首个城市高架桥，同时也是济南南北向交通的重要大动脉之一。因其服役年限较长，且交通量逐年递增，预应力混凝土简支空心板出现了病害，其中有支点附近的剪切裂缝，翼板、底板以及腹板也存在不同方向的裂缝。为减小对交通的影响，施工周期需短，所以采用梁端注入特殊 UHPC 来增大梁端截面，以提高结构的抗剪承载能力。2023 年 3 月至 5 月，大修加固的对象是跨径 18m 到 20m 的先张法空心板内外边板。由于空心板梁端腹板剪切裂缝有萌生发展的趋势，因此对已出现以及未出现梁端腹板斜裂缝的同类板都进行加固。施工是在夜间进行的。晚上 11 点之后开始封闭施工。早上 6 点则开放交通。所使用的 UHPC 凝结时间大概为 4 小时。8 小时的时候强度能够达到 20MPa。这样既保障了施工的便利性。又具备了较高的早期强度。从而实现了早高峰开放交通的目标。山东高速工程检测公司负责制备早强 UHPC 以及进行施工。

    桥梁墩柱

    威海 - 青岛高速公路上有一座五龙河大桥，它在 2000 年建成并通车。因为处于滨海环境且服役时间较长，所以大桥的上下部结构出现了裂缝、露筋、锈胀等病害。这次，针对桥墩的钢筋锈蚀以及冻融等耐久性问题，使用外包 UHPC 来进行维修保护（见图 35），是由山东高速工程检测公司进行施工的。

   

    图 35 展示的是五龙河大桥桥墩的维修保护情况，这些照片是由山东高速工程检测公司提供的。

    桥面、路面、地坪快速维修

    广州朋悦建材研发的快硬 UHPC 预混料，一方面用于桥梁伸缩缝的快速维修，另一方面用于混凝土桥面、路面和地坪的快速修补或罩面。其最薄的铺装厚度能够低至 5mm，从而降低了维修的材料消耗。

    4、其他应用

    料仓隔仓板

    传统临时建设场站的砂石料仓通常采用钢筋混凝土以及波形钢板隔墙结构。项目完成之后，需要将其破除，并且基本上无法进行回收利用，这就导致了缺乏绿色经济性。基于此，保利长大四公司研发出了一种新型的装配式钢-UHPC 组合隔墙结构，该结构是由工字钢立柱和预制 UHPC 隔仓板组装而成的（见图 36）。这种隔墙的使用能够大幅度缩短临建隔墙工程的施工工期。预制的 UHPC 隔仓板可以重复进行安装和拆除，还能够周转使用。这是一种切实可行的新技术路径，既可以降低成本，又能够提高效益。

    图 36 显示，临建场站的料仓隔墙使用的是 UHPC 隔仓板，这张照片是由保利长大四公司提供的。

    管廊隔仓板

    中路杜拉开发了管廊 UHPC 隔仓板，此隔仓板在 2021 年的报告中有提及，并且获得了新的应用，其应用情况见图 37。

    图37：管廊UHPC隔仓板 (中路杜拉提供照片)

    工业屋面瓦与墙面板

    华新阳新亿吨机制砂石工厂是全球规模最大且最为先进的机制砂生产系统。其生产流程较为简短，运行状态稳定，生产能力较大。该工厂的能耗比行业平均水平低 30%以上。同时，还配套建设了绿色矿山和智慧物流。在球形堆棚和生产线的封闭方面，传统上会采用玻璃纤维增强塑料板（玻璃钢），然而这种材料的耐候性存在不足，导致其使用寿命相对较短。华新超可隆为此开发和生产了屋面瓦和墙面板产品，这些产品采用 UHPC 材料，具有高韧性和高耐久性。并且这些产品在阳新亿吨机制砂石项目上得到了应用，见图 38，应用总面积高达 347,000m²。

    图38：UHPC工业屋面瓦与墙面板 (华新超可隆提供照片)

    垂直绿植与光伏板墙模块

    广州朋悦建材制作的垂直绿植与光伏板墙模块，它是白色清水 UHPC 装饰结构一体化构件。这种构件既具有绿化的功能，又能安装太阳能电池板，同时还具备围墙的功能，可看图 39。

    图39：垂直绿植与光伏板墙模块 (广州朋悦提供照片)

    树围

    它是 UHPC 树围。

    UHPC 盖板、井盖类产品具有诸多优点，包括轻质高强、开启方便、耐腐蚀、免维护以及使用寿命长等。正因如此，这类产品正在获得越来越多的应用。尤其在腐蚀性环境或者覆盖宽度较大的沟槽中，UHPC 盖板的技术经济优势更为显著。

    图40：UHPC树围 (建华建材提供照片)

    五、UHPC的技术交流

    CCPA-UHPC 分会召开了“首届全国 UHPC 技术发展与创新应用大会”。

    最终，它于 2023 年 3 月 2 - 4 日在佛山举办。大会以“新标准、新技术、新应用促新发展，UHPC 筑建美丽中国”作为主题。大会邀约了 38 个专题技术报告。大会组织了 2 场圆桌对话和“致敬巴赫先生”活动。来自二十多个省市自治区的设计单位、施工单位、原材料与设备企业、制品企业、科研院所、高校的六百多位专家参加了会议。来自二十多个省市自治区的六百多位学者参加了会议。来自二十多个省市自治区的六百多位企业家参加了会议。来自二十多个省市自治区的六百多位技术人员参加了会议。首届大会圆满成功举办。会后，征询了大会各位报告人的意愿。2023 年 5 月开始陆续在“混凝土和 UHPC”微信公众号上发布相关内容。这些内容是获得许可的 29 个报告视频或 PPT 或视频+PPT，发布时间从 5 月一直持续到 7 月。

    2、CCPA-UHPC分会的科普与信息交流

   

    在“混凝土和 UHPC”微信公众号发布关于 UHPC 的推文，这些推文包含 UHPC 科普文、工程应用案例、技术文献以及行业发展信息等内容。2023 年 1 月通过三次连载的形式发布了“2022 年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告”。

    2023 年 6 月，分会秘书长赵筠去到了美国。她参加了“第三届超高性能混凝土互动国际研讨会”（简称，2023 年 6 月 4 日至 7 日在美国特拉华州威尔明顿市召开）。会后撰写关于“超高性能混凝土 (UHPC) 标准化、研究与应用新进展”的内容，并且分两次在微信公众号上发布，以此来介绍国际上 UHPC 技术、应用与标准的最新发展情况。

    2023 年 8 月 5 日，赵筠担任分会秘书长。她在佛山举办的“全国 UHPC (S-UHPC) 桥梁建设技术交流会”上进行了报告。该报告的题目为“UHPC 的过去、现在和未来”。

    3、2024年将开展的重要UHPC技术交流与竞赛活动

    在 2024 年 5 月 31 日至 6 月 2 日于南京国际博览中心举办的 CCPA 行业大会期间，组织开展“第三届全国 UHPC 设计定制大赛”；同时举办“第二届 UHPC 预混料及专用外加剂大赛”；并且举办“第四届超高性能水泥基材料与应用技术（UHPC）论坛”。

    2024 年的四季度将举办“第二届全国 UHPC 技术发展与创新应用大会”。

    第六届德国系列 UHPC 国际研讨会将在 2024 年 3 月 6 日至 8 日于德国某城市举办。中国混凝土与水泥制品协会会组团前往德国参加此次研讨会，之后在德国、荷兰、比利时这三个国家进行 UHPC 及相关行业发展的交流与调研。

    第四届法国系列国际研讨会将于 2024 年 10 月 21 日至 23 日在法国市举行。德国系列研讨会和法国系列研讨会是国际上重要的 UHPC 技术交流活动。

    六、UHPC的未来发展

    2023 年中国在 UHPC 领域取得了多个方面的重要进展，其发展态势良好。UHPC 的价值被更好地认知了，并且得到了越来越多且越来越好的利用。那么，UHPC 在未来将会有怎样的发展呢？在美洲的国际研讨会上，加拿大的 V.H.（Vic）Perry 先生作出了这样的判断：关于超高性能混凝土（UHPC）的未来。他利用乔布斯（Steve Jobs）书中所给出的突破性技术市场发展基本规律，也就是 S 形发展曲线，来对 UHPC 市场发展进行预测。他认为，到 2040 年，全球对 UHPC 材料的需求预计每年会达到 1000 亿美元；而基于 UHPC 的工程建设，整个行业的规模能够达到每年 1 万亿美元。（见图 41）

    图41：全球UHPC市场发展预测[16]

    UHPC 具有技术突破性和重大进步的特点。比如，它让水泥基材料的力学性能和耐久性有了极大提升，还具备独特的韧性性能，能很好地解决混凝土结构和钢结构的“痛点”及“瓶颈”难题；它既能使新建工程结构的耐久性和免维护服役寿命成倍提高，又能较好地修复和保护老化或有缺陷的工程结构，让老结构继续长期安全服役；它大幅提升了水泥和钢材的使用效率，使工程建设在碳排放、资源消耗、环境友好以及可持续发展等环境指标方面都达到了新的水平。因此，可以相信 UHPC 市场会依照 S 形的发展规律。同时，UHPC 拥有如图 41 所呈现的巨大市场发展空间。我们当前处于 UHPC 市场的稳步增长阶段，未来将会迈入高速发展期，而当市场接近饱和时，其发展又会变得平缓。

    现在预测未来的难点在于确定 UHPC 进入高速发展期（S 形曲线中段）的时间。Perry 先生预测大约在 10 年后会出现这种情况，存在这种可能性。前提是要把 UHPC 材料和应用技术做好做扎实，将标准规范和市场发展好，以避免走弯路。为此，需要付出巨大的努力。

    最后，借用在美国国际研讨会上法国 F. 先生所做报告的总结词：“but not…”（UHPC 很美好但不会自动呈现它的美…）。这意味着我们需要做好 UHPC 材料的制备工作，设计好其结构，并且把预制构件的生产以及现浇施工的每一个细节都做好，这样 UHPC 的美才会呈现在我们面前。

    （全文完）

    致 谢

    THANK

    衷心感谢湖南大学邵旭东教授为本次报告提供文字材料，感谢鼎兴土木马玉全博士为本次报告提供图片。同时，感谢以下企业为本报告提供的支持和信息，也感谢他们在推动中国 UHPC 产业发展、技术和应用创新方面所付出的努力和做出的贡献！（以收到调查表时间为序）

    参考文献

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