超高韌性混凝土組合橋面施工應用

□文/段江

超高韌性混凝土組合橋面施工應用

□文/段江

為綜合解決鋼橋面體系中橋面結構疲勞開裂和瀝青混凝土鋪裝層易損兩種病害問題，文章闡述了一種新型超高韌性混凝土組合橋面結構，同時闡述了該組合橋面在施工中的應用，該結構具有自重輕、承載力大、施工快捷方便等優點。

橋面；鋪裝；超高韌性；混凝土

1　工程概況

北京通州北關大道跨北運河橋是一個設計方案為“千荷瀉露”的梁拱組合景觀橋，橋梁總面積17 266 m2，全長360 m。主橋橋長210 m，為五跨上承式鋼結構連拱橋；引橋橋長150 m，為預應力現澆箱梁結構。橋梁橫斷面形式復雜，人行道寬度及流水平臺沿著橋梁縱向由42.6～68 m不斷變化，在步道及流水平臺變寬的過程中，各層步道高程逐漸分開，形成三層不同高度的人行步道，見圖1。

圖1　橋梁效果

2　橋面結構構造

橋面組合結構見圖2。超高韌性混凝土層由超高韌性混凝土、焊釘、鋼筋網組成，見圖3。

圖2　橋面組合結構

圖3　超高韌性混凝土層

超高韌性混凝土（STC）由水泥、礦物摻合料、水、鋼纖維、細骨料及外加劑拌和形成。水泥宜采用42.5級及以上的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。

3　超高韌性混凝土澆筑工藝

3.1干拌

預先在室內干拌再運往現場進行濕拌。石英砂、水泥、STC干混料均由電子稱量系統控制稱量，鋼纖維按包裝的數量進行人工拆包投料（25 kg/包，零散的部分用電子稱稱量投放）。攪拌站配料計量偏差應控制在±1%。先將石英砂、水泥、STC干混料和鋼纖維投入砂漿干混料攪拌機干拌3～5 min，再裝入貯存桶。干拌產量應足以提供夠現場濕拌量，及時供應，以免耽誤工期。干拌完成后裝入貯存桶注意防潮，運輸過程嚴格防止潮濕、揚塵等問題發生。運輸至施工現場材料堆放區做好防潮、防塵措施。

3.2濕拌

用叉車將已經干拌好裝入貯存桶的混合料準確稱量加水，3臺STC專用濕拌機進行濕拌，每臺攪拌機攪拌0.5 m3/次，加入定量的水，攪拌8～10 min，直至新拌STC流化，流化后再攪拌2 min，現場檢測濕拌料的塌落度符合要求后再進行輸送。卸料后應及時采用清水清洗干凈。

3.3輸送

由于STC具有較好的粘聚性，為保證施工的順利進行，配備了4臺STC專用裝卸料車進行接料，再運送至澆筑施工區布料。

為防止翻斗車碾壓對橋面剪力釘構成影響，特地預購1.83 m×0.9 m的2 cm厚模板若干塊，每個施工區內分別平整搭接鋪設2條軌道供翻斗車行走，澆筑帶加設左右模板以便翻斗車能均勻布料至每個角落而不影響剪力釘及鋼筋。輸送時注意掉落STC及時清理回收利用。

3.4澆筑

1）橋面清洗、支模。攤鋪前，應對橋面進行清洗，不得存有雜物，同時攤鋪表面需邊澆筑邊灑水潤濕，但不能有積水。

模板安裝前橋梁頂面要經過精確測量，確保鋪裝層厚度及橫縱坡度。由于橋面地袱未澆筑，在橋面兩側邊緣及縱向端頭位置均預先支模，模板采用薄鋼片點焊在鋼箱梁上，為避免澆筑STC時縫隙漏漿跑料，在支設模板后采用薄膜或泡沫板塞緊縫隙并做表面處理，保證澆筑STC后平整光滑。

2）布料。根據混凝土供應、攤鋪設備、場內外條件等劃分輸送區域及布料順序。

澆筑時布料速度及順序應與攤鋪、振搗、整平速度相協調。現場STC的坍落度應控制在180～250 mm，松鋪系數為1.1～1.2之間。

3）攤鋪成型。為保證攤鋪厚度和坡度滿足設計要求，在單幅各相鄰工作區域接縫處鋪設鋼板軌道作為標高帶控制厚度并用鋼筋頭焊穩供整平機行走，使用軌道式整平機對STC進行分幅振搗攤鋪，局部位置可以使用振搗板和振動棒進行修補，初始的振搗和成型后，再用整平機整平，應控制好攤鋪速度和振動頻率，保證成型的平整度和表面，以保證連續攤鋪整平作業。對整平機整平后的有缺陷表面以及軌道邊30 cm的空位進行人工修補。

STC終凝后拆模進行蒸養，蒸養結束二次澆筑時接縫處進行鑿毛處理，使用電沖擊鉆對鋸齒形部分STC進行鑿毛，使鋼纖維外露。鑿毛處理完畢及時使用高壓風筒清理干凈且再次澆筑前必須濕潤鑿毛地帶，以便更好接觸。

4　養護

4.1保濕養護

養護工作在澆筑完混凝土后立即開始，其流程為高壓水槍水霧噴射→覆蓋節水保濕膜→澆水保濕。這一環節均在工作橋面上完成，見圖4。

圖4　養護結構平面

工作橋面軌道橫跨16 m，兩端滾筒行走于100 cm×10 cm×10 cm的方木上，滾筒過后取出向前鋪設重復使用，隨著STC的向前澆筑工作面進行高壓水槍水霧噴射→覆蓋節水保濕膜→澆水保濕環節徐徐前進。注意滾筒在地袱及方鋼上的面積，不得偏斜掉落，若有微斜，前進時及時調整。

人工抹平后立即進行灑水覆蓋保濕養生膜進行養護，養生膜搭接≮20 cm，不能損壞攤鋪好的STC層，搭接處用砂礫覆蓋防止刮風掀起。噴灑水霧、覆蓋節水保濕養護膜養生，此保濕養護方式均以保證混凝土表面濕潤為目的。

4.2高溫蒸汽養護

待STC完成終凝后（攤鋪后36 h），揭除節水保濕膜，搭設蒸汽養護保溫棚留出蒸養空間，見圖5和圖6。保溫棚周圍應寬出養護區域至少1 m并用中砂或鋼筋條壓實密封，減少蒸汽的泄漏和冷凝。蒸汽由24臺額定蒸發量為36 kg/h的蒸汽鍋爐提供，通過布置在保溫棚內的蒸汽管道輸送，管道的管壁每隔15 cm設置一個3～4 mm的泄氣孔，通過設置于保溫棚內的溫度和濕度傳感器進行蒸汽量的調控。

圖5　保溫棚構造

圖6　A-A斷面

升溫階段升溫約15℃/h，直至達到80℃，恒溫養護72 h（90℃恒溫養護48 h），蒸養期間間隔1 h測溫一次，做好測溫記錄。然后降溫（降溫速度≯10℃/h）至現場氣溫。

5　結語

經過1月時間，超韌性混凝土橋面鋪裝全部施工完成，外觀效果檢查良好，平整度滿足要求并且沒有任何裂紋，同條件養護試件，強度全部超過設計強度C120，真正達到了施工速度快，承載力大的目的。

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

□課題項目：天津市建委課題（2015-14）

□U443.33

□C

□1008-3197（2016）05-39-02

□2016-08-08

□段江/男，1985年出生，工程師，天津城建集團有限公司，從事工程技術管理工作。