孫展望

(中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550003)

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水泥混凝土橋面鋪裝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

孫展望

(中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，貴州 貴陽(yáng) 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(hù)層，又是受力層，因此，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、良好的整體性以及抗沖擊和耐疲勞的特性，同時(shí)，還應(yīng)具有防水性及溫度變化的適應(yīng)性能。

水泥混凝土；鋼筋網(wǎng)；橋面鋪裝

按二級(jí)及二級(jí)以上公路橋梁水泥混凝土橋面鋪裝提出設(shè)計(jì)要點(diǎn)。三級(jí)及三級(jí)以下公路橋梁的水泥混凝土橋面鋪裝，可根據(jù)具體情況適當(dāng)簡(jiǎn)化。

1 水泥混凝土

1.1 強(qiáng)度等級(jí)

應(yīng)不低于車道板混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，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(xué)指標(biāo)：長(zhǎng)度10～19cm；直徑18～65μm；抗拉強(qiáng)度276～650MPa；彈性模量3.79×103MPa；極限伸長(zhǎng)率15%～18%；密度0.91g/cm3；吸水性<0.1%。

摻入量：1～1.50kg/m3。當(dāng)主要為了解決混凝土早期塑性裂縫時(shí)，摻量可以較少，如需同時(shí)克服溫度裂縫時(shí)，摻量應(yīng)增大。但最大摻入量不應(yīng)超過(guò)2.275kg/m3(相當(dāng)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(dāng)提高。纖維長(zhǎng)度、直徑和抗拉強(qiáng)度的選擇，應(yīng)通過(guò)配合比試驗(yàn)確定。

纖維形狀：?jiǎn)谓z纖維和網(wǎng)狀纖維兩種均可采用。但網(wǎng)狀纖維在水泥漿中的分散性優(yōu)于單絲纖維。當(dāng)摻量較大時(shí)，應(yīng)采用網(wǎng)狀纖維。

施工要求：攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土延長(zhǎng)60s左右；適當(dāng)增加減水劑，以改善和易性。通過(guò)配合比試驗(yàn)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(tuán)，特別是摻量較大時(shí)，這一缺點(diǎn)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(qiáng)度，提高了與水泥漿的粘結(jié)力。主要優(yōu)點(diǎn)：分散性、粘結(jié)性、抗?jié)B性和抗老化均優(yōu)于普通聚丙烯纖維。

改性聚丙烯纖維的其它指標(biāo)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(zhǎng)度宜用19mm。改性聚丙烯纖維的生產(chǎn)廠：天津市欣晟建筑纖維公司。詳細(xì)技術(shù)資料可向該公司索取。

(3)聚丙烯腈纖維(即碳纖維原絲，代號(hào)PAN)

主要物理力學(xué)指標(biāo)：長(zhǎng)度有6、12、24mm三種；直徑13μm；抗拉強(qiáng)度500～910MPa；彈性模量7.5×103～21×103MPa；極限伸長(zhǎng)率11%～20%；密度1.18g/cm3；吸水性<2%。

摻入量：0.8～1kg/m3。PAN市場(chǎng)價(jià)為55元/kg～70元/kg。

聚丙烯腈纖維混凝土的主要優(yōu)點(diǎn)：在水泥漿中有很好的分散性，與水泥漿有很強(qiáng)的結(jié)合力，有優(yōu)良的抗裂性和抗?jié)B性，對(duì)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(xué)指標(biāo)：長(zhǎng)度20～60mm；直徑0.3～0.9mm；長(zhǎng)徑比30～80；抗拉強(qiáng)度分為380MPa、600MPa和1 000MPa三個(gè)等級(jí)。

摻入量：按體積率計(jì)算時(shí)為0.35%～1%，相當(dāng)于27.48～78.5kg/m3。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度和抗彎拉強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值，通過(guò)計(jì)算確定摻入量。

纖維形狀：主要有高強(qiáng)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(jié)層

車道板頂面與水泥混凝土鋪裝層之間應(yīng)有較強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)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(jié)層為IAC無(wú)機(jī)界面粘結(jié)劑。用噴槍將界面劑噴涂在車道板頂面，厚度約1.5mm，并應(yīng)在粘結(jié)劑初凝之前將鋪裝混凝土攤鋪到位。也可以采用其他粘結(jié)性能好的水泥基防水粘結(jié)劑。

3 鋼筋網(wǎng)

(1)新建橋梁，應(yīng)在車道板內(nèi)預(yù)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(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)鋼筋)安裝錨固架立鋼筋。

(2)鋼筋網(wǎng)格一般取10cm×10cm。鋼筋應(yīng)采用10～16帶肋鋼筋。

(3)鋼筋網(wǎng)應(yīng)在整個(gè)橋面鋪裝層內(nèi)連續(xù)，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(wǎng)至車道板頂?shù)膬艟嗖恍∮?0mm，鋼筋網(wǎng)至橋面的凈距不小于50mm。當(dāng)用鋪裝層厚度形成橋面橫坡時(shí)，邊緣最小厚度不應(yīng)小于70mm。

5 接 縫

5.1 橫向縮縫

支座和橋面負(fù)變矩部位必須設(shè)橫向縮縫。以支座或橋臺(tái)為界，在每跨內(nèi)均分縮縫間距，最大長(zhǎng)度不宜大于6m，最短長(zhǎng)度不宜小于4.5m?？s縫一般采用不設(shè)傳力桿的假縫形式。上部應(yīng)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(shí)，應(yīng)設(shè)置縱向施工縫。采用平縫形式，上部應(yīng)鋸切槽口，深度30～40mm，寬度3～8mm。中部設(shè)拉桿，可采用14螺紋鋼筋，中部100mm需進(jìn)行防銹處理。拉桿長(zhǎng)度可用70cm，間距一般為50～60cm。

5.3 橫向施工縫

每日施工結(jié)束或因其他原因中斷施工時(shí)，必須設(shè)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(yīng)鋸切槽口，深度和寬度與橫向縮縫相同。中部設(shè)傳力桿，可用光面鋼筋φ28或φ30，長(zhǎng)度應(yīng)不小于40cm，間距不應(yīng)大于30cm。傳力桿2/3長(zhǎng)度應(yīng)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(xiàng)

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

(2)膨脹劑的摻入量，當(dāng)采用UEA-I型時(shí)，一般約為35kg/m3，需通過(guò)配合比試驗(yàn)確定。

(3)車道板向上伸入橋面鋪裝內(nèi)的抗剪鋼筋含量≥0.4%時(shí)(按橋面鋪裝的面積計(jì)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(cè)最大間隙≤3mm(高速公路、一級(jí)公路)和≤5mm(其他公路)的合格率應(yīng)達(dá)到90%以上。

(5)在車道板負(fù)彎矩區(qū)，鋪裝層內(nèi)鋼筋網(wǎng)的縱向鋼筋宜適當(dāng)加強(qiáng)(增大鋼筋直徑或加密鋼筋間距)。

[1] 纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECS38).2004.

[2] 纖維混凝土結(jié)構(gòu).機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[3] 高性能合成纖維混凝土.科學(xué)出版社，2003.

[4] 公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)[S].

2016-04-01

孫展望(1985-)，男，湖南邵陽(yáng)人，工程師，從事道路橋梁設(shè)計(jì)工作。

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