焦 陽, 寧建剛

(四川交投建設(shè)工程股份有限公司，四川成都 610041)

無筋混凝土橋面鋪裝整平層施工

焦 陽, 寧建剛

(四川交投建設(shè)工程股份有限公司，四川成都 610041)

介紹了纖維增強無筋混凝土橋面鋪裝整平層的特點，聚丙烯腈纖維和鋼纖維無筋混凝土鋪裝層的施工要求，包括材料的性能指標(biāo)、混凝土的施工和養(yǎng)護等，可為高速公路橋面鋪裝層的設(shè)計和施工提供參考。

橋面鋪裝； 整平層； 聚丙烯腈纖維和鋼纖維混凝土； 施工技術(shù)

整平層位于混凝土主梁與瀝青混凝土面層之間，是橋面鋪裝系統(tǒng)的重要組成部分，既是保護層又是受力層，而且由于其厚度一般較薄且受力狀態(tài)復(fù)雜，因此，整平層的工作性能和施工質(zhì)量等對行車平穩(wěn)性和舒適度具有重要影響。

近年來，隨著我國高速公路橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷擴大以及交通量和重型車輛的不斷增加，對水泥橋面混凝土整平層的質(zhì)量和耐久性也不斷提高，同時也促進了新型材料、新技術(shù)和新施工工藝的研究與應(yīng)用，無筋混凝土即是近年來迅速發(fā)展起來的一種性能優(yōu)良的新型復(fù)合材料，它是在鋪裝層混凝土中摻入兩種或多種亂向分布的纖維增強材料的混凝土，包括采用鋼纖維[1-2]、聚丙烯腈纖維等制備的混雜纖維高性能混凝土，取消了主梁正彎矩區(qū)鋼筋網(wǎng)，而僅在伸縮縫等橋面連續(xù)處設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，同時加密橋面板錨固鋼筋。目前，雅安至瀘州高速公路連家彎大橋以及建設(shè)中的遂寧至廣安高速公路(簡稱“遂廣高速”)項目的部分橋梁結(jié)構(gòu)橋面整平層均采用了聚丙烯腈纖維和鋼纖維無筋混凝土橋面，取得了較好的效果(圖1)。

圖1 無筋混凝土橋面鋪裝層

因此，無筋混凝土鋪裝層施工技術(shù)研究對于進一步完善高速公路水泥混凝土橋面鋪裝技術(shù)研究和應(yīng)用以及發(fā)展配套技術(shù)等均具有重要意義。本文結(jié)合遂廣高速公路橋梁項目，以聚丙烯腈纖維和鋼纖維無筋混凝土施工為例，對無筋混凝土橋面鋪裝層混凝土配合比設(shè)計的材料要求和施工技術(shù)進行了總結(jié)分析。

1 水泥混凝土橋面鋪裝的特點

目前，傳統(tǒng)的水泥混凝土橋面鋪裝層存在以下問題：

(1)由于主梁混凝土和鋪裝層混凝土齡期的差異導(dǎo)致后期的收縮不一致，從而容易在接觸面產(chǎn)生較大剪力。

(2)鋪裝層厚度較薄，施工質(zhì)量離散性影響大，抗?jié)B防水級別低。

(3)鋼筋混凝土鋪裝層存在鋼筋定位難、鋼筋網(wǎng)易沉底等突出問題，直接影響其工作性能。

(4)普通水泥混凝土剛性橋面在重載反復(fù)作用下容易出現(xiàn)開裂，影響耐久性。

為了解決以上問題，設(shè)計人員研究和開發(fā)了纖維增強無筋混凝土，無筋混凝土鋪裝層與普通混凝土相比具有明顯優(yōu)勢，試驗研究表明，聚丙烯腈和鋼纖維混雜纖維無筋混凝土在延性、體積穩(wěn)定性、耐久性、斷裂能、抗沖擊性及耐磨性等方面具有明顯優(yōu)勢，同時簡化了鋼筋網(wǎng)綁扎等施工工序。而且，在聚丙烯腈纖維混凝土中摻入一定量的鋼纖維形成混雜纖維混凝土，無序分布的短纖維能夠有效地限制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，有利于提高橋面耐久性，對于改善橋面伸縮縫處等關(guān)鍵部位鋪裝層的工作性能也十分有效。

2 纖維增強無筋混凝土鋪裝層施工

2.1 材料

高速公路水泥混凝土橋面整平層的混凝土為高性能混凝土，強度等級一般采用C40，粗骨料粒徑優(yōu)先選用直徑5～20 mm的連續(xù)級配碎石，細骨料選用級配良好的河砂?；炷良夹g(shù)指標(biāo)要求[3]，初始坍落度160～180 mm，初凝時間大于3 h，28 d的抗壓強度不小于48 MPa。

整平層纖維混凝土的外加劑應(yīng)采用高效保塑緩凝的聚羧酸系高效減水劑，如SX-QM型等。

由于橋面混凝土所處的工作環(huán)境特點，在混凝土配合比設(shè)計中還需要考慮加入粉煤灰摻和料改善其耐久性和抗?jié)B性能，整平層混凝土中粉煤灰的摻入量一般為80 kg/m3。

纖維混凝土中摻入的聚丙烯腈纖維、鋼纖維等應(yīng)符合《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(CECS38)的有關(guān)規(guī)定，整平層混凝土中纖維的摻入量一般為聚丙烯腈纖維0.8 kg/m3、鋼纖維40 kg/m3。纖維材料抗拉強度指標(biāo)為聚丙烯腈纖維不低于800 MPa[3]、鋼纖維抗拉強度600～1000 MPa。

2.2 混凝土的施工

由于無筋混凝土僅在伸縮縫槽口處布置焊接鋼筋網(wǎng)，因此，采用鋼筋網(wǎng)片(圖2)。

圖2 某公路橋橋面鋪裝層施工

混凝土的施工過程包括梁頂閉合環(huán)錨固鋼筋矯正、梁面清理和鑿毛、支模、撒水、混凝土的拌制、澆筑、振搗、養(yǎng)生等關(guān)鍵工序，一般按照從低處向高處施工的順序進行澆筑，當(dāng)橋面縱橫向坡度均較大時，需要控制混凝土的流動性，包括坍落度和振搗時間等，以滿足厚度要求。

混凝土澆筑完成后根據(jù)設(shè)計要求在墩頂?shù)炔课患皶r切縫，切縫深度為2 cm左右，并選用彈性好、粘結(jié)性和穩(wěn)定性好的材料填充。

3 橋面鋪裝層養(yǎng)護

混凝土的養(yǎng)護是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了防止混凝土中的水分過快散失，使混凝土處于濕潤狀態(tài)，在混凝土收面后及時采用透水土工布或薄膜覆蓋養(yǎng)護，特別是冬季施工時，薄膜保濕養(yǎng)護效果較好，但需注意采取措施防止風(fēng)掀作用。圖3給出了某橋面鋪裝層薄膜養(yǎng)護情況。

圖3 整平層混凝土薄膜養(yǎng)護

4 小結(jié)

纖維增強無筋混凝土作為一種新型的橋面鋪裝材料，具有較好的延性、抗裂性、耐久性、耐滲性和耐磨性等優(yōu)點，因而值得在工程中進一步推廣應(yīng)用。

橋面鋪裝無筋混凝土為高性能混凝土，本文對配合比設(shè)計中材料選擇、混凝土的施工和養(yǎng)護等問題時行了分析，可為工程施工提供參考。

[1] 王鈞利. 鋼纖維混凝土橋面抗裂性能及設(shè)計和施工技術(shù)[J]. 公路，2006，(4)：124-128

[2] 牟廷敏，丁慶軍，周孝軍，等. 鋼纖維混凝土橋面鋪裝疲勞性能試驗研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報：交通科學(xué)與工程版，2012，36(5)：988-991

[3] 廖哲. 水泥混凝土橋面鋪裝施工技術(shù)[J]. 湖南交通科技，2011，37(1)：84-88

[4] SCG F31-2010 水泥混凝土橋面鋪裝技術(shù)指南[S]

焦陽(1985～ )，男，本科，主要從事高速公路施工管理。

U416.05

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[定稿日期]2015-03-31