水泥混凝土橋面鋪裝設計要點

孫展望

(中交公路規劃設計院有限公司，貴州 貴陽 550003)

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水泥混凝土橋面鋪裝設計要點

孫展望

(中交公路規劃設計院有限公司，貴州 貴陽 550003)

水泥混凝土橋面鋪裝層直接承受車輛輪壓的作用，既是保護層，又是受力層，因此，應具有足夠的強度、良好的整體性以及抗沖擊和耐疲勞的特性，同時，還應具有防水性及溫度變化的適應性能。

水泥混凝土；鋼筋網；橋面鋪裝

按二級及二級以上公路橋梁水泥混凝土橋面鋪裝提出設計要點。三級及三級以下公路橋梁的水泥混凝土橋面鋪裝，可根據具體情況適當簡化。

1 水泥混凝土

1.1 強度等級

應不低于車道板混凝土的強度等級，且不小于C40。

1.2 宜采用纖維混凝土

以下幾種可供選擇。

(1)聚丙烯纖維

主要物理力學指標：長度10～19cm；直徑18～65μm；抗拉強度276～650MPa；彈性模量3.79×103MPa；極限伸長率15%～18%；密度0.91g/cm3；吸水性<0.1%。

摻入量：1～1.50kg/m3。當主要為了解決混凝土早期塑性裂縫時，摻量可以較少，如需同時克服溫度裂縫時，摻量應增大。但最大摻入量不應超過2.275kg/m3(相當于纖維體積率0.25%)，否則將影響纖維在水泥漿中的分散性。另外，在特重及重交通情況下，摻量可適當提高。纖維長度、直徑和抗拉強度的選擇，應通過配合比試驗確定。

纖維形狀：單絲纖維和網狀纖維兩種均可采用。但網狀纖維在水泥漿中的分散性優于單絲纖維。當摻量較大時，應采用網狀纖維。

施工要求：攪拌時間應比普通混凝土延長60s左右；適當增加減水劑，以改善和易性。通過配合比試驗確定摻量。

(2)改性聚丙烯纖維

普通聚丙烯纖維柔性大、不吸水，因此在水泥漿中易打團，特別是摻量較大時，這一缺點更為突出。改性聚丙烯纖維，主要是增大了纖維的彈性模量和強度，提高了與水泥漿的粘結力。主要優點：分散性、粘結性、抗滲性和抗老化均優于普通聚丙烯纖維。

改性聚丙烯纖維的其它指標與普通纖維接近。

改性聚丙烯纖維的滲入量：可在0.9～1.2kg/m3之間選用。纖維長度宜用19mm。改性聚丙烯纖維的生產廠：天津市欣晟建筑纖維公司。詳細技術資料可向該公司索取。

(3)聚丙烯腈纖維(即碳纖維原絲，代號PAN)

主要物理力學指標：長度有6、12、24mm三種；直徑13μm；抗拉強度500～910MPa；彈性模量7.5×103～21×103MPa；極限伸長率11%～20%；密度1.18g/cm3；吸水性<2%。

摻入量：0.8～1kg/m3。PAN市場價為55元/kg～70元/kg。

聚丙烯腈纖維混凝土的主要優點：在水泥漿中有很好的分散性，與水泥漿有很強的結合力，有優良的抗裂性和抗滲性，對橋面防水效果顯著，能大幅提高混凝土抗碳化的能力和抗凍性。

(4)鋼纖維

主要物理力學指標：長度20～60mm；直徑0.3～0.9mm；長徑比30～80；抗拉強度分為380MPa、600MPa和1 000MPa三個等級。

摻入量：按體積率計算時為0.35%～1%，相當于27.48～78.5kg/m3。應根據設計要求的鋼纖維混凝土抗拉強度和抗彎拉強標準值，通過計算確定摻入量。

纖維形狀：主要有高強鋼絲切斷形成的端鉤形、鋼板剪切形成的平直形或異形、鋼錠銑削形成的端鉤形和低合金鋼熔抽形成的大頭形可供選擇。

2 粘結層

車道板頂面與水泥混凝土鋪裝層之間應有較強的粘結強度，以改善橋面的受力性能，并提高其耐久性。使用效果較好的粘結層為IAC無機界面粘結劑。用噴槍將界面劑噴涂在車道板頂面，厚度約1.5mm，并應在粘結劑初凝之前將鋪裝混凝土攤鋪到位。也可以采用其他粘結性能好的水泥基防水粘結劑。

3 鋼筋網

(1)新建橋梁，應在車道板內預埋錨固架立鋼筋；舊橋改造或加固可采用植筋或其他可靠的方法(如環氧樹脂粘結鋼筋)安裝錨固架立鋼筋。

(2)鋼筋網格一般取10cm×10cm。鋼筋應采用10～16帶肋鋼筋。

(3)鋼筋網應在整個橋面鋪裝層內連續，縱、橫鋼筋不得切斷。

4 橋面鋪裝層厚度

水泥混凝土橋面鋪裝的最小厚度不得小于90mm。鋼筋網至車道板頂的凈距不小于30mm，鋼筋網至橋面的凈距不小于50mm。當用鋪裝層厚度形成橋面橫坡時，邊緣最小厚度不應小于70mm。

5 接 縫

5.1 橫向縮縫

支座和橋面負變矩部位必須設橫向縮縫。以支座或橋臺為界，在每跨內均分縮縫間距，最大長度不宜大于6m，最短長度不宜小于4.5m。縮縫一般采用不設傳力桿的假縫形式。上部應鋸切槽口，深度(1/4～1/5)板厚，寬度3～8mm。

5.2 縱向施工縫

縱縫宜按路面板寬劃分。一次鋪筑寬度小于路面寬度時，應設置縱向施工縫。采用平縫形式，上部應鋸切槽口，深度30～40mm，寬度3～8mm。中部設拉桿，可采用14螺紋鋼筋，中部100mm需進行防銹處理。拉桿長度可用70cm，間距一般為50～60cm。

5.3 橫向施工縫

每日施工結束或因其他原因中斷施工時，必須設置橫向施工縫，可用平縫型式，位置盡量與橫向縮縫一致。其上部應鋸切槽口，深度和寬度與橫向縮縫相同。中部設傳力桿，可用光面鋼筋φ28或φ30，長度應不小于40cm，間距不應大于30cm。傳力桿2/3長度應涂刷防銹涂料。

5.4 接縫填縫料

常用的填縫材料有聚氨酯焦油類、氯丁橡膠類、乳化瀝青類、聚氯乙烯膠泥、瀝青橡膠類、瀝青馬蹄脂及橡膠嵌縫條。

6 其他事項

(1)橋面鋪裝混凝土的抗折強度應不小于6MPa，耐磨強度不小于2.28kg/m2，滲透系數不大于0.57×10-10cm/s。

(2)膨脹劑的摻入量，當采用UEA-I型時，一般約為35kg/m3，需通過配合比試驗確定。

(3)車道板向上伸入橋面鋪裝內的抗剪鋼筋含量≥0.4%時(按橋面鋪裝的面積計算)，其厚度的60%～80%可以參與板梁體共同承力。

(4)橋面平整度要求：3m直尺檢測最大間隙≤3mm(高速公路、一級公路)和≤5mm(其他公路)的合格率應達到90%以上。

(5)在車道板負彎矩區，鋪裝層內鋼筋網的縱向鋼筋宜適當加強(增大鋼筋直徑或加密鋼筋間距)。

[1] 纖維混凝土結構技術規程(CECS38).2004.

[2] 纖維混凝土結構.機械工業出版社，2004.

[3] 高性能合成纖維混凝土.科學出版社，2003.

[4] 公路水泥混凝土路面設計規范(JTGD40-2002)[S].

2016-04-01

孫展望(1985-)，男，湖南邵陽人，工程師，從事道路橋梁設計工作。

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