超高韧性混凝土组合桥面施工应用

□文/段江

超高韧性混凝土组合桥面施工应用

□文/段江

为综合解决钢桥面体系中桥面结构疲劳开裂和沥青混凝土铺装层易损两种病害问题，文章阐述了一种新型超高韧性混凝土组合桥面结构，同时阐述了该组合桥面在施工中的应用，该结构具有自重轻、承载力大、施工快捷方便等优点。

桥面；铺装；超高韧性；混凝土

1　工程概况

北京通州北关大道跨北运河桥是一个设计方案为“千荷泻露”的梁拱组合景观桥，桥梁总面积17 266 m2，全长360 m。主桥桥长210 m，为五跨上承式钢结构连拱桥；引桥桥长150 m，为预应力现浇箱梁结构。桥梁横断面形式复杂，人行道宽度及流水平台沿着桥梁纵向由42.6～68 m不断变化，在步道及流水平台变宽的过程中，各层步道高程逐渐分开，形成三层不同高度的人行步道，见图1。

图1　桥梁效果

2　桥面结构构造

桥面组合结构见图2。超高韧性混凝土层由超高韧性混凝土、焊钉、钢筋网组成，见图3。

图2　桥面组合结构

图3　超高韧性混凝土层

超高韧性混凝土（STC）由水泥、矿物掺合料、水、钢纤维、细骨料及外加剂拌和形成。水泥宜采用42.5级及以上的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。

3　超高韧性混凝土浇筑工艺

3.1干拌

预先在室内干拌再运往现场进行湿拌。石英砂、水泥、STC干混料均由电子称量系统控制称量，钢纤维按包装的数量进行人工拆包投料（25 kg/包，零散的部分用电子称称量投放）。搅拌站配料计量偏差应控制在±1%。先将石英砂、水泥、STC干混料和钢纤维投入砂浆干混料搅拌机干拌3～5 min，再装入贮存桶。干拌产量应足以提供够现场湿拌量，及时供应，以免耽误工期。干拌完成后装入贮存桶注意防潮，运输过程严格防止潮湿、扬尘等问题发生。运输至施工现场材料堆放区做好防潮、防尘措施。

3.2湿拌

用叉车将已经干拌好装入贮存桶的混合料准确称量加水，3台STC专用湿拌机进行湿拌，每台搅拌机搅拌0.5 m3/次，加入定量的水，搅拌8～10 min，直至新拌STC流化，流化后再搅拌2 min，现场检测湿拌料的塌落度符合要求后再进行输送。卸料后应及时采用清水清洗干净。

3.3输送

由于STC具有较好的粘聚性，为保证施工的顺利进行，配备了4台STC专用装卸料车进行接料，再运送至浇筑施工区布料。

为防止翻斗车碾压对桥面剪力钉构成影响，特地预购1.83 m×0.9 m的2 cm厚模板若干块，每个施工区内分别平整搭接铺设2条轨道供翻斗车行走，浇筑带加设左右模板以便翻斗车能均匀布料至每个角落而不影响剪力钉及钢筋。输送时注意掉落STC及时清理回收利用。

3.4浇筑

1）桥面清洗、支模。摊铺前，应对桥面进行清洗，不得存有杂物，同时摊铺表面需边浇筑边洒水润湿，但不能有积水。

模板安装前桥梁顶面要经过精确测量，确保铺装层厚度及横纵坡度。由于桥面地袱未浇筑，在桥面两侧边缘及纵向端头位置均预先支模，模板采用薄钢片点焊在钢箱梁上，为避免浇筑STC时缝隙漏浆跑料，在支设模板后采用薄膜或泡沫板塞紧缝隙并做表面处理，保证浇筑STC后平整光滑。

2）布料。根据混凝土供应、摊铺设备、场内外条件等划分输送区域及布料顺序。

浇筑时布料速度及顺序应与摊铺、振捣、整平速度相协调。现场STC的坍落度应控制在180～250 mm，松铺系数为1.1～1.2之间。

3）摊铺成型。为保证摊铺厚度和坡度满足设计要求，在单幅各相邻工作区域接缝处铺设钢板轨道作为标高带控制厚度并用钢筋头焊稳供整平机行走，使用轨道式整平机对STC进行分幅振捣摊铺，局部位置可以使用振捣板和振动棒进行修补，初始的振捣和成型后，再用整平机整平，应控制好摊铺速度和振动频率，保证成型的平整度和表面，以保证连续摊铺整平作业。对整平机整平后的有缺陷表面以及轨道边30 cm的空位进行人工修补。

STC终凝后拆模进行蒸养，蒸养结束二次浇筑时接缝处进行凿毛处理，使用电冲击钻对锯齿形部分STC进行凿毛，使钢纤维外露。凿毛处理完毕及时使用高压风筒清理干净且再次浇筑前必须湿润凿毛地带，以便更好接触。

4　养护

4.1保湿养护

养护工作在浇筑完混凝土后立即开始，其流程为高压水枪水雾喷射→覆盖节水保湿膜→浇水保湿。这一环节均在工作桥面上完成，见图4。

图4　养护结构平面

工作桥面轨道横跨16 m，两端滚筒行走于100 cm×10 cm×10 cm的方木上，滚筒过后取出向前铺设重复使用，随着STC的向前浇筑工作面进行高压水枪水雾喷射→覆盖节水保湿膜→浇水保湿环节徐徐前进。注意滚筒在地袱及方钢上的面积，不得偏斜掉落，若有微斜，前进时及时调整。

人工抹平后立即进行洒水覆盖保湿养生膜进行养护，养生膜搭接≮20 cm，不能损坏摊铺好的STC层，搭接处用砂砾覆盖防止刮风掀起。喷洒水雾、覆盖节水保湿养护膜养生，此保湿养护方式均以保证混凝土表面湿润为目的。

4.2高温蒸汽养护

待STC完成终凝后（摊铺后36 h），揭除节水保湿膜，搭设蒸汽养护保温棚留出蒸养空间，见图5和图6。保温棚周围应宽出养护区域至少1 m并用中砂或钢筋条压实密封，减少蒸汽的泄漏和冷凝。蒸汽由24台额定蒸发量为36 kg/h的蒸汽锅炉提供，通过布置在保温棚内的蒸汽管道输送，管道的管壁每隔15 cm设置一个3～4 mm的泄气孔，通过设置于保温棚内的温度和湿度传感器进行蒸汽量的调控。

图5　保温棚构造

图6　A-A断面

升温阶段升温约15℃/h，直至达到80℃，恒温养护72 h（90℃恒温养护48 h），蒸养期间间隔1 h测温一次，做好测温记录。然后降温（降温速度≯10℃/h）至现场气温。

5　结语

经过1月时间，超韧性混凝土桥面铺装全部施工完成，外观效果检查良好，平整度满足要求并且没有任何裂纹，同条件养护试件，强度全部超过设计强度C120，真正达到了施工速度快，承载力大的目的。

□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.05.013

□课题项目：天津市建委课题（2015-14）

□U443.33

□C

□1008-3197（2016）05-39-02

□2016-08-08

□段江/男，1985年出生，工程师，天津城建集团有限公司，从事工程技术管理工作。