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1、超高性能混凝土（ UHPC ）在疏散平台上的设计及应用研究摘要：目前轨道交通疏散平台材料主要有预制钢筋混凝土、钢材、树脂基复合 材料、活性粉末混凝土等。在广州既有轨道交通高架项目中，疏散平台主要采用 钢筋混凝土板+钢支架形式，该方案在施工、运营阶段均存在一些问题。在广州 14号线知识城支线试验段上，首次采用了超高性能混凝土（UHPC）疏散平台， 本文将对超高性能混凝土（UHPC）在疏散平台上的设计与应用作深入探究。关键词：超高性能混凝土；疏散平台；活性粉末混凝土； UHPC； RPC；城市 轨道交通1广州既有轨道交通高架段疏散平台结构疏散平台主要由踏步板和支撑立柱组成，在广州既有轨道交通高架线
2、路中， 疏散平台踏步板多采用普通钢筋混凝土预制板，架设在多个相邻排列的支撑立柱 上。支撑立柱多采用钢结构焊接或螺栓连接组装而成。同时，支撑立柱也常用作 电缆管线支架的支撑部位。其效果图及典型横断面图如下：轨道交通桥梁常用疏散平台效果图疏散平台典型横断面图2钢支架+混凝土板疏散平台板结构存在的主要问题在实际应用中，钢支架+混凝土板方案主要存在的问题如下：1）支撑立柱、固定在立柱上的电缆支架、疏散楼梯、轨旁电话支架等构件大 量采用钢构件，在高架桥梁露天环境下，钢结构需进行定期防腐、防锈处理，维 养成本高。2）踏步板主要采用普通预制钢筋混凝土板，单块板厚70mm，重约0.23t， 较为笨重，不方便施
3、工及运营期间的更换维护。3）由于普通混凝土本身强度低、脆性大、体积稳定性差，在预制、吊装过程 中容易造成磕角、碰碎等问题。3）疏散平台板容易在施工期间产生侵限问题，切割及调整困难。3疏散平台的超高性能混凝土解决方案针对上述现有技术存在的问题，我们找到了一种超高性能混凝土制高架疏散 平台的设计方案：疏散平台板、支架、电缆及相关设备支架、疏散楼梯等相关组 件均采用超高性能混凝土（UHPC）预制而成。3.1超高性能混凝土超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，以下简称UHPC）是指抗 压强度在150Mpa以上，具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料的统称。
4、其中最具有代表性的超高性能混凝土材料未活性粉末混凝土 RPC（Reactive Powder Concrete）。它是以水泥和矿物掺合料等活性粉末材料、细骨料、外加剂、 高强度微细钢纤维/有机合成纤维、水等原料生产的超高强增韧混凝土。UHPC其设计原理为致密结构堆积原理与热合反应形成高抗压强度，采用组合 纤维作为韧性增强材料提高材料抗拉强度，采用不同级配微细颗粒相互填充，保 证相对材料体系的匀质化，弱化界面破损效应。其性能如下：1）力学性能：相较于普通混凝土，UHPC材料具有高强、高韧性等特点。目 前市面上或实验室里UHPC材料能达到的抗压强度为120810MPa，抗折强度为 20140MPa
5、，弹性模量为5075GPa。2）耐久性UHPC基体的孔隙率低，只有1.54%，能够抵御外部侵蚀性介质的腐蚀，碳化极慢。有很强的抗气蚀能力和抗冲磨能力。氯离子腐蚀试验表明，UHPC在严酷 的条件下也表现出优秀的耐久性能。在工程结构中应用超高性能混凝土，可以解决目前混凝土抗拉强度低、脆性 大、体积稳定性差等缺点，减小结构物的截面尺寸、减轻自重，同时具有防火性 能高、抗腐蚀等特点，提高结构的耐久性。UHPC材料目前已广泛应用于高速铁路电缆沟盖板、挡板、人行步道板及地铁 疏散平台。基于此我们对UHPC材料在广州14号线知识城支线高架区间疏散平台 的设计与应用作了深入探究。3.2 UHPC在高架疏散平台
6、的应用UHPC抗压强度可达到150MPa以上，抗弯强度达到20Mpa以上。利用该材 料生产的疏散平台具有重量轻、高强度、高韧性、耐久性强，防火性好、抗腐蚀、 拆装方便等特点，完美解决了原钢支架+混凝土板疏散平台方案存在的问题。具 体方案如下：1）疏散平台踏步板疏散平台踏板采用UHPC预制，在满足同等受力要求的条件下，板厚相较于 普通预制混凝土板可大大减小（最薄为35mm），自重可减轻一半。由于UHPC 材料相较于普通混凝土具有高强高韧性等良好性能，解决了施工、运维期间普通 混凝土板磕角、碰碎等问题，同时，利用UHPC预制的预制板可灵活切割、钻孔 处理。大大方便了疏散平台板的现场处理工作。疏散平
7、台板两端设下凹螺栓安装长孔，通过螺栓与立柱连接。该螺栓孔设计 既能保证安装螺栓的灵活性，保证了安装精度，又巧妙地将螺栓整个隐藏在疏 散平台板内，可用沥青砂浆抹面填补螺栓孔，杜绝空气，充分保证了螺栓的耐久 性。疏散平台螺栓孔设计如下图：疏散平台板效果图疏散平台螺栓孔及板面凹凸面设计疏散平台踏步板表面进行防滑处理：利用UHPC良好的可塑性可形成规律分 布的图案，既有防滑效果，有增加了疏散平台的美观性。疏散平台板的各边角设 有圆弧倒角，有利于减小对板件的磕碰损伤。疏散平台踏步板间缝隙通过填补沥 青水泥砂浆，保证了板面的平整无缝，更便于行走。UHPC添加色剂后可制成颜色丰富的疏散平台板件，板边缘可制成
8、黄色防掉落 警示带。2）疏散平台支架疏散平台踏支架采用UHPC材料，在满足同等受力要求的条件下，立柱尺寸 更小，自重更轻。支架由横梁、立柱及底盘组成，采用一体化预制，更方便现场 安装。疏散平台立柱三维图疏散平台构造图立柱宽150mm，厚120mm。横梁端部厚80mm，中支点厚135mm。立柱顶 预埋螺栓套筒，与疏散平台板通过螺栓连接。立柱柱身上预留2个电缆支架对穿 螺栓孔。立柱与基座通过M16膨胀螺栓与混凝土基座连接。支架横梁上设置螺栓孔，与疏散平台板上的螺栓长孔配套，支架与板间设置 相较垫片减小振动与磨损。支架立柱侧边设置电缆支架螺栓孔，电缆支架通过对 穿螺栓固定在立柱上。3.3 UHPC疏散平台与普通混凝土疏散平台方案比较4结语：超高性能混凝土疏散平台施工便捷，强度与耐久性高，结构轻巧美观，解决 了预制混凝土板疏散平台存在的问题，在广州14号线知识城支线试验段上取得 良好的效果。UHPC施工造价虽略高于预制普通混凝土板疏散平台，但其在使用 期内运营维护成本低，特别适用在轨道交通高架段疏散平台上采用。参考文献：1 苟俊琴.地铁实体区间疏散平台设计方案分析J.广东建材，2011.42 王敏.地铁疏散平台材料选型研究J.现代城市轨道交通，2018.12
