◎ 曹昌浩 广东省航运规划设计院有限公司

1.背景

某沿海电厂配套建设10万吨级煤码头采用重力墩式结构，两沉箱间用预应力T型梁及轨道梁连接。轨道梁采用钢箱梁结构，设计梁长22.7m，梁高3m，其中2.6m为钢箱梁，梁顶部设置400mm厚的C50混凝土铺装层，铺装层混凝土在箱梁固定端与墩台上部胸墙混凝土连结成整体，另一端设置伸缩缝与墩台上部胸墙断开。

在沿海由于高温高湿气候，钢箱梁耐腐蚀性较差，为减少未来维护工作量，提出RPC（活性粉末混凝土）梁替代原钢箱梁方案。轨道梁采用后张法预应力预制超高性能混凝土简支T梁，其横断面布置及各片纵梁的编号如图2所示。

图2 拟优化设计断面

2.RPC简介

图1 原结构设计断面

活性粉末混凝土（即Reactive Powder Concrete，简称RPC）是继高强、高性能混凝土之后，在90年代初期由法国最大营造公司之一布伊格（BOUYGUES）集团通过采用超细粒聚密材料与纤维增强材料经高温热合等特定工艺制备出的一种新型超高强度、高耐久性、高韧性和体积稳定性良好的水泥基材料，与常规的高强混凝土相比，RPC 材料的显著特点是抗压强度达200MPa，甚至800MPa，是普通高强混凝土的2～4倍；抗折强度为20～60MPa，是普通高强混凝土的4～6 倍；掺入钢纤维后，其折压比可达1/4左右，断裂韧性可与金属相媲美。

3.主要材料

3.1 超高性能混凝土RPC

超高性能混凝土RPC轨道梁采用超高性能混凝土RPC150，弹性模量Ec=4.615×104MPa，泊松系数v=0.2，钢纤维体积掺量Pf=2%，其长径比为60。RPC150的轴心抗压强度标准值fck=105MPa，轴心抗拉强度标准值ftk=8.35MPa，轴心抗拉初裂强度标准值ft0,k=7.05MPa。……