11月2日，岳陽洞庭湖二橋超高韌性混凝土（Super Toughness Concrete，STC）完成最后一段澆筑，至此，大橋6.5萬平米的STC鋪筑施工全部完成。 STC輕型組合橋面是湖南大學(xué)土木工程學(xué)院邵旭東教授的高性能橋梁研究團(tuán)隊(duì)（材料專家黃政宇教授，其他成員包括：曹君輝博士等）研發(fā)的原創(chuàng)技術(shù)，系首次應(yīng)用在千米級特大跨徑鋼桁梁懸索橋上，STC橋面可實(shí)現(xiàn)終身無需大修的超長壽命。 今年9月以來，先后有四位院士、四十多位總工和設(shè)計(jì)大師、兩百多位同行前往岳陽洞庭湖二橋參觀。該項(xiàng)新技術(shù)引起了全國同行們的高度關(guān)注。 岳陽洞庭湖二橋是杭瑞高速臨湘至岳陽段的控制性工程，全長2.39km，東起岳陽市七里山，橫跨洞庭湖，西至君山。主橋采用主跨1480m的雙塔雙跨鋼桁梁懸索橋，建成后將是世界第二、國內(nèi)第一大跨徑的鋼桁梁懸索橋。 岳陽洞庭湖二橋橋面原設(shè)計(jì)采用“正交異性鋼橋面板+瀝青鋪裝”方案。鋼橋面具有自重輕、承載力高、施工便利等優(yōu)點(diǎn)，適用于（特）大跨徑柔性橋梁，鋼橋面瀝青鋪裝屬于常規(guī)技術(shù)，應(yīng)用較為普遍。但國內(nèi)外大量工程實(shí)踐表明，這種常規(guī)橋面方案存在兩大難題長期得不到有效解決，一是鋼橋面板易疲勞開裂，通常不到10年便出現(xiàn)疲勞裂縫，存在斷裂高風(fēng)險(xiǎn)；二是鋼橋面瀝青鋪裝極易破損，需頻繁維修，個(gè)別橋梁甚至遭遇“10年24修”，導(dǎo)致橋面鋪裝翻修成本飆升。 上述病害已成為公認(rèn)的世界性難題，國內(nèi)外學(xué)者研究了諸多種解決方案，均無法治本，鋼橋面病害問題仍然頻發(fā)。2009年起，邵旭東教授團(tuán)隊(duì)開始探索破解上述難題的新思路，通過系列研究，發(fā)現(xiàn)了解決難題的關(guān)鍵在于：如何在不增加橋面自重的前提下，顯著提高橋面剛度。團(tuán)隊(duì)以我校對超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete，UHPC）20余年的研究積累為基礎(chǔ)，研發(fā)了強(qiáng)化UHPC抗拉和收縮性能的鋼橋面專用超高韌性混凝土STC，并創(chuàng)造性地提出了鋼-STC輕型組合橋面結(jié)構(gòu)。研究表明，STC可提高鋼橋面局部剛度超30倍，降低車載作用下鋼橋面應(yīng)力達(dá)50%，從而為根治兩大病害難題提供了可能性。 “超薄組合結(jié)構(gòu)”在國際上并無研究先例，基本屬于空白。經(jīng)過艱苦攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)解決了其中諸多科學(xué)問題，形成設(shè)計(jì)理論，編制并頒布了STC輕型組合橋面地方標(biāo)準(zhǔn)。2011年，該技術(shù)首次應(yīng)用于廣東肇慶馬房大橋第11跨，經(jīng)過重載交通、夏季高溫的雙重考驗(yàn)，STC在同期施工的五種鋪裝方案中脫穎而出，成為該橋至今唯一不開裂的方案。隨后該技術(shù)陸續(xù)應(yīng)用到廣東、北京、天津、湖南、浙江、貴州等地的十余座實(shí)橋中。 2017年9月1日，岳陽洞庭湖二橋試驗(yàn)段STC施工完成。以中鐵大橋設(shè)計(jì)院徐恭義設(shè)計(jì)大師為首的專家組對試驗(yàn)段進(jìn)行驗(yàn)收，一致認(rèn)為施工設(shè)備先進(jìn)，技術(shù)可靠，質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。9月16日開始了STC的大規(guī)模施工，采用分幅分塊交叉作業(yè)，全橋共分12塊，每次約澆筑5500平米，歷時(shí)48天完成全部澆筑。 STC輕型組合橋面在岳陽洞庭湖二橋上的應(yīng)用備受關(guān)注。今年九月至今，來自政府部門、設(shè)計(jì)院、高校、科研單位和施工單位的兩百多位領(lǐng)導(dǎo)、專家和同行紛紛前往大橋考察，其中包括中國工程院王景全院士、鄭皆連院士和陳政清院士，美國國家工程院院士、中國工程院外籍院士鄧文中，交通運(yùn)輸部專家委員會(huì)主任、原總工程師周海濤，原總工程師楊盛福等。 王景全院士認(rèn)為，“該項(xiàng)目技術(shù)是新材料與新結(jié)構(gòu)的高度融合，是解決鋼橋面世界性難題的革命性突破”。鄭皆連、陳政清兩位院士近些年來一直對輕型組合橋面予以深切的關(guān)心，已在多個(gè)采用STC的橋梁上考察指導(dǎo)，當(dāng)見到該技術(shù)在如此規(guī)模的橋梁上成功應(yīng)用時(shí)，深表欣慰。鄧文中院士表示，“如果早20年在鋼橋上使用這種新材料，我們可以省下很多錢，而不用去買國外昂貴的材料，我是一個(gè)中國人，還是希望用我們自己的東西”。 周海濤總工由衷地說，“感謝邵旭東教授的科研團(tuán)隊(duì)多年來堅(jiān)持不懈的努力，為解決我國公路鋼橋面疲勞和鋪裝早期破壞探索出一條新的路徑。幾年來，洞庭湖二大橋采用STC輕型組合橋面,一直牽掛著我的心，今天看了工程現(xiàn)場以后，心里終于踏實(shí)了”。楊盛福總工表示，“20多年來，為解決鋼橋面疲勞開裂的難題，我們借鑒了歐美和日本的技術(shù)，但效果都不夠理想，現(xiàn)在我們有了自主研發(fā)的STC技術(shù)，通過大幅度提高橋面剛度降低開裂風(fēng)險(xiǎn)，是很好的思路，如果成功，將是一個(gè)大的貢獻(xiàn)”。 我校杰出校友、著名鋼結(jié)構(gòu)專家周緒紅院士、著名組合結(jié)構(gòu)專家聶建國院士也對STC技術(shù)予以高度重視，兩位院士多次在全國性的學(xué)術(shù)會(huì)議主旨發(fā)言中稱贊這一研究成果。 STC在我國重大工程中得以廣泛應(yīng)用，是基于堅(jiān)實(shí)的研究工作基礎(chǔ)。在過去8年里，邵旭東教授團(tuán)隊(duì)的STC輕型組合橋面技術(shù)的系列研究成果獲批國家發(fā)明專利12項(xiàng)，編制地方標(biāo)準(zhǔn)2部，出版專著1部，發(fā)表高水平論文50多篇，有4篇發(fā)表在橋梁工程頂級刊物ASCE Journal of Bridge Engineering上，其中1篇連續(xù)4個(gè)月居該雜志閱讀榜之首。經(jīng)專家鑒定，相關(guān)研究成果已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。目前該技術(shù)已應(yīng)用于我國6個(gè)省市17座實(shí)橋，涵蓋了梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋等各類基本橋型，為解決鋼橋面的世界性難題找到了根治的途徑。
