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跨海集群工程混凝土结构120年使用寿命保障关键技术研究
时间:2013-07-09来源:作者:


    “跨海集群工程混凝土结构120年使用寿命保障关键技术”系国家科技支撑计划项目“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术与示范”项目的课题四,于2010年8月正式立项并开始研究工作,2011年6月10日通过大纲评审,分别在2011年8月和2012年10月召开了两次阶段成果专家咨询会,目前课题正在紧密结合港珠澳大桥工程建设进度,开展试验研究工作,预计于2015年6月完成整个课题的研究工作。
    课题围绕港珠澳大桥混凝土结构120年使用寿命保障关键技术,利用相似环境长期暴露试验研究与工程调查研究基础,研究基于可靠度理论的混凝土结构耐久性设计新方法,提出满足耐久性要求的混凝土质量控制指标,进而开展长寿命高性能海工混凝土的配制技术研究;研究混凝土结构施工阶段的耐久性控制与监测关键技术;针对实体构件开展基于实际环境荷载的实体结构的耐久性评估与再设计技术研究,最终将形成跨海集群工程混凝土结构120年使用寿命保障技术体系。
    目前,项目通过深入研究,建立并完善了基于可靠度理论的混凝土结构耐久性设计、长寿命高性能混凝土配制以及混凝土结构防腐蚀等技术成果,成果应用于港珠澳大桥工程的设计和施工,体现了技术支撑作用。结合工程现场试验,对混凝土耐久性质量控制技术进行了探索研究,初步确定了现场混凝土水胶比、保护层厚度及沉管混凝土容重等试验检测方法和控制指标,并提出了由成熟度指导控制构件接触海水时间。在沉管足尺模型验证试验的基础上,建立了包含原材料控制、配合比优化、温度控制、浇筑与养护、附加控裂技术的沉管混凝土裂缝控制技术体系,并在现场沉管管节混凝土预制过程中采用,工程实践证明,控裂效果良好。成功研发出混凝土氯离子与pH值的实时监测传感器与后台数据采集、分析软件系统,开发出沉管隧道接头裂缝与渗水的视觉识别系统,实验室条件下检测精度高、应用效果良好。在阶段研究成果基础上形成了《港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计指南》、《港珠澳大桥混凝土耐久性质量控制技术规程》、《沉管节段大体积混凝土全断面浇筑控裂技术规程》,并经过工程实践验证,上升为港珠澳大桥专用技术规程,用于指导工程建设。