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湖北智造「寧波梁」在G15高速改擴建中成功應用

湖北智造「寧波梁」在G15高速改擴建中成功應用

責任編輯:林梓琦 2026-09-11 16:19:54 來源:香港商報網

    近日,G15瀋海高速寧波姜山至西塢段改擴建施工現場傳來消息:一種全新的「預應力UHPC外殼-現澆內芯混凝土組合蓋梁」完成首件應用。7厘米厚的UHPC薄壁外殼充當永久模板,現場澆築內芯混凝土,二者組合共同扛起數千噸橋樑重荷。從外殼吊裝到內芯澆築完成,全程不到3小時,徹底告別了傳統滿堂支架施工。這項被命名為「寧波梁」的技術,其材料攻關、裝備研發和構件製造的關鍵環節,由湖北本土企業——中交武漢港灣工程設計研究院有限公司(簡稱「武港院」)研發團隊擔綱完成。

    從2020年構想萌發到2026年工程應用成功,六年持續攻堅,武港院研發團隊接連攻克材料配方、結構形式、成型工藝、專用裝備和工程驗證等多重關口,推動這一創新技術從實驗室走向國家主幹高速建設現場。

    湖北攻關:從「一張白紙」到全球首創

    「寧波梁」的核心構想,源於2020年夏天寧波市高等級公路建設管理中心總工程師劉慈軍的大膽設想:預製高強度UHPC(超高性能混凝土)薄壁外殼運抵工地充當永久模板,現場澆築內芯混凝土,把大量現場作業轉移至工廠,實現由「現場建造」向「工廠製造+現場裝配」轉變。

    構想提出容易,落地卻橫着一道道硬骨頭。輕便的7厘米厚UHPC外殼方便了運輸和吊裝,卻要與內芯混凝土組合後協同承載數千噸荷載,長達19.5米的超大薄壁腔體如何實現工業化整體成型——國內外均無成熟經驗可循。

    面對這一全新挑戰,武港院研發團隊主動接棒,從零起步,扎根試驗室反覆打磨材料配方。那段時間,試驗室里配比、攪拌、試澆的循環不知進行了多少輪,失敗、調整、再試驗……直到終於研發出專用UHPC材料——這種材料兼具大流態、低收縮、高抗裂的特性,既能順暢填充19.5米超大薄壁腔體的每一處角落,又能有效控制薄壁構件在成型和服役過程中的開裂風險,讓7厘米薄壁外殼的工業化製造成為可能。

    材料難關剛破,裝備製造的難題又接踵而至。傳統澆築工藝下,分段施工易產生冷縫,振搗不勻會導致蜂窩麻面,19.5米超大薄壁腔體的整體成型精度及外觀質量難以保證。團隊跳出「支模-澆築-振搗-拆模」的固定路徑,創造性提出「整體壓鑄」工藝——通過一次性高壓充模,讓混凝土在密閉模腔內均勻密實填充,徹底規避冷縫和表面缺陷,保障薄壁殼體一次成型、稜角規整,形成混凝土快速成型新路徑。沒有現成裝備可參考,團隊便從零開始自主研發模具、定位、壓鑄整套系統,打造出全球首創的大型超高強混凝土薄壁腔體一次成型設備——「武漢港灣號」智能壓鑄生產線,落戶武港院湖北麻城基地。

    2024年10月,生產線首次試生產。當19.5米長的巨型薄壁殼體緩緩成型,側壁僅7厘米,表面光滑完整、不見裂紋氣泡,長度尺寸誤差牢牢控制在5毫米以內時,現場科研人員懸着的心終於落了地。同年12月,內芯混凝土無支架快速澆築試驗順利完成,施工效率提升六成以上,「以殼代架」從構想真正照進現實。

    極限驗證:2880噸荷載的「大考」

    構件製造成功,不等於直接奔赴工地。嚴苛的足尺荷載試驗,是繞不開的技術「大考」。

    2026年1月,湖北麻城試驗場地,首件足尺「寧波梁」迎來加載檢驗。加載設備逐級施壓,現場所有人屏息緊盯——直至荷載達到2880噸,相當於480頭成年亞洲象同時壓於梁體之上,UHPC外殼與內芯混凝土組合結構依舊完好,承載力達到設計基本組合值的1.52倍。上海市政設計院、湖南大學、中諮公司、湖北交投、湖北省交通規劃設計院等多家專家到場見證評估,對技術成果給予高度評價。

    這場試驗為創新技術拿到了通往工程現場的「通行證」,標誌着該技術完成從概念提出、結構研發、工業製造到性能驗證的完整閉環。

    回歸工地:一天幹完半個月的活

    2026年9月,這一技術終於在寧波G15高速改擴建項目接受工程實踐的最終檢驗。對比傳統工藝,工業化建造的優勢讓一線施工人員直呼「不敢想」:傳統蓋梁整體重達223噸,而「寧波梁」UHPC外殼吊重僅40噸,減重超八成;大型吊機僅20分鐘便完成吊裝;UHPC外殼直接充當永久模板,徹底取消滿堂支架,在無支架條件下現場內芯混凝土澆築僅用1.5小時,實現了「當天安裝、當天澆築」。

    「以前干蓋梁要搭滿堂支架,封道、佔道少說半個月,現在一天就搞定。」現場施工人員感慨道。構件重量大幅下降,吊裝作業風險隨之減小;捨棄滿堂支架,橋下有限作業空間得以釋放;現場工序大幅壓縮,高空作業和交通組織壓力同步緩解。

    據武港院研發團隊介紹,以往大體積混凝土完工後需要包裹保溫、持續灑水養護,耗費大量人力物資;而「寧波梁」UHPC外殼自帶保溫保濕功能,僅需簡易保濕養護。依託壓鑄一體化成型工藝,外殼稜角規整光潔,實現結構安全與外觀品質雙提升。

    協同創新:跨區域成果轉化的鮮活樣本

    構想萌發於寧波,攻關落地於湖北,成果回歸寧波接受實踐檢驗——「寧波梁」走出了一條跨區域協同創新之路。目前該技術已納入寧波市「科創甬江2035」重大應用示範計劃,未來有望推廣至高速改擴建、城市高架、山區橋樑等更多場景。而那片7厘米的薄殼與內芯混凝土緊密咬合,如今正靜靜托舉着往來車流——承載的不僅是數千噸重荷,更是中國橋樑建造從「現場澆築「走向「工業化智造「的未來。(記者 張迪 通訊員 田穎)

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