不均勻?qū)雍皲摾w維水泥混凝土鋪裝層高溫雨季抗折抗裂技術(shù)研究

易祖輝

【摘要】本文主要對(duì)成都青龍場(chǎng)高架橋鋼纖維水泥混凝土鋪裝層加固梁板的問(wèn)題進(jìn)行分析，該項(xiàng)目采取有效的原材料控制、配合比設(shè)計(jì)、前后場(chǎng)控制，解決了鋼纖維混凝土高溫季節(jié)抗折抗裂不足的難題，實(shí)現(xiàn)了新鋪裝層與原梁板結(jié)合成整體梁的功能。

【關(guān)鍵詞】3類橋梁;不均勻?qū)雍皲摾w維水泥混凝土鋪裝層;高溫雨季;抗折抗裂技術(shù)

1.工程簡(jiǎn)介

1.1工程概況

成都城北出口高速公路青龍場(chǎng)高架橋全長(zhǎng)2524.88m，橋梁寬度25.5m～28.5m，雙向六車道布置。全橋共設(shè)置127跨20聯(lián)預(yù)應(yīng)力砼空心板大懸臂連續(xù)箱梁（其中每聯(lián)長(zhǎng)度100m～135m不等），相鄰兩聯(lián)之間采用牛腿連接。主要病害為橋面系鋪裝破損[1]，裂縫[2]，伸縮縫局部破損[3]，總體技術(shù)狀況等級(jí)為3類。重要部件材料有10%以內(nèi)中等缺損，裂縫寬超限值或出現(xiàn)輕度功能性病害，但發(fā)展緩慢，尚能正常使用功能;次要部件有10%～20%嚴(yán)重缺損，功能降低，進(jìn)一步惡化將不利于重要部件和影響正常交通;承載能力比設(shè)計(jì)降低10%以內(nèi)，橋面行車不舒適。

設(shè)計(jì)處治方案為：原橋面水泥混凝土鋪裝全部人工鑿除——表面清理——防水處理——植筋及布置橋面鋼筋網(wǎng)——加鋪12cm以上鋼纖維混凝土[4]。新加鋪的鋪裝層作為梁體的一部分，參與主梁受力計(jì)算。

1.2季節(jié)對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

（1）七、八、九月份正是成都市的高溫季節(jié)，白天最高氣溫接近36℃，夜間最低氣溫28℃左右;天氣最熱時(shí)，梁頂最高氣溫達(dá)到50℃以上，梁底氣溫也高達(dá)30℃左右，板頂和板底溫差很大。夏天混凝土表面水分蒸發(fā)快，容易導(dǎo)致薄層混凝土產(chǎn)生干縮裂縫。

（2）七、八、九月份正是成都市的暴雨季節(jié)，暴雨來(lái)得快，氣溫突降快，溫差變化快且大，容易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生溫度收縮裂縫。

（3）暴雨沖刷容易導(dǎo)致混凝土的漿體流失，導(dǎo)致混凝土抗折強(qiáng)度大幅度下降。

1.3原橋面平整度對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

（1）由于該橋是成都市第一座具有大懸臂連續(xù)梁橋，梁的高度低，設(shè)計(jì)采用隱形蓋梁，所有的負(fù)彎矩區(qū)錨具均設(shè)置于隱形蓋梁附近的梁頂部?jī)蓚?cè)，比梁頂高出3～5cm以上;連續(xù)梁的內(nèi)模當(dāng)時(shí)施工時(shí)采用的是竹籠，位置固定差，現(xiàn)澆施工時(shí)未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)高程控制，導(dǎo)致橋面板平整度很差，橫坡向高差大，橫坡變化大，板中部很多位置比設(shè)計(jì)橫坡高出5cm以上，局部又下凹5cm左右;由于橋面鋪裝層的厚度在5～18cm左右變化（很多錨具頂部最小厚度只能保證5cm），不均勻?qū)雍駥?dǎo)致混凝土的收縮量不一致，容易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。

（2）由于是薄層混凝土，失水快，很容易產(chǎn)生干縮裂縫。

（3）本文通過(guò)對(duì)原材料篩選、配合比設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)過(guò)程的控制，研究了配合比、高溫雨季、施工技術(shù)對(duì)裂縫的影響，對(duì)其他類似工程具有一定的指導(dǎo)意義。

2.實(shí)驗(yàn)部分

按照《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50080-2016），《混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081-2019）進(jìn)行混凝土性能測(cè)試混凝土流動(dòng)性、凝結(jié)時(shí)間、混凝土力學(xué)性能以及溫升特性。

3.結(jié)果與討論

3.1 混凝土配合比及性能（見(jiàn)表1、表2、表3）

另外，在混凝土溫升數(shù)據(jù)中（表3）可以看出，混凝土最大溫升為21.5℃，超過(guò)25℃會(huì)大大降低由于溫度應(yīng)力而引起開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 混凝土攪拌、運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中采取的主要應(yīng)對(duì)措施

（1）水泥儲(chǔ)存期超過(guò)7天，不使用熱水泥;粗細(xì)集料提前進(jìn)場(chǎng)，大棚覆蓋，使含水量穩(wěn)定;拌和水溫不超過(guò)20℃。拌合料的順序：水泥、鋼纖維、細(xì)集料、粗集料、水的順序進(jìn)行，鋼纖維應(yīng)分2～3 次投放，保證鋼纖維在拌和機(jī)內(nèi)不結(jié)團(tuán)。

（2）采用2臺(tái)120型攪拌站拌和，加快出料速度。干拌時(shí)間不少于80秒，濕拌時(shí)間不少于100秒（總拌和時(shí)間控制在300秒以內(nèi)）。

（3）采用20m3的罐車運(yùn)輸，在攪拌站檢查混凝土坍落度合格后，方可出廠。

（4）前場(chǎng)采用帶螺旋布料器的自行式振搗梁攤鋪，避免混凝土離析。

3.3前場(chǎng)減少裂縫的措施

（1）風(fēng)力大于6級(jí)、風(fēng)速在10.8m/s以上、現(xiàn)場(chǎng)氣溫高于30℃、混凝土溫度高于 30℃、中雨及以上等不攤鋪。

（2）針對(duì)夏天橋面溫度高，橋面失水快特點(diǎn)，澆筑前采用多次灑水降溫法。

（3）控制混凝土入模時(shí)間，嚴(yán)禁混凝土在罐車內(nèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后加生水或者加減水劑。

（4）采用夜間低溫施工，第二天上午9點(diǎn)鐘之前必須完成混凝土澆筑。

（5）強(qiáng)化混凝土的養(yǎng)護(hù)，混凝土終凝之后就霧化養(yǎng)護(hù)，鋸縫時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，鋸縫完成后覆蓋土工布飽水養(yǎng)護(hù)，前7天必須確保混凝土表面始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)。

（6）混凝土低于5Mpa前，禁止該跨受到大型設(shè)備震動(dòng)而開(kāi)裂。

（7）提前鋸縫時(shí)間，以手指按壓不產(chǎn)生痕跡為開(kāi)始鋸縫時(shí)間，縫深度縫深3-6cm，比設(shè)計(jì)適當(dāng)加深1～2cm，避免斷板（縫深為板厚1/3，也不超過(guò)鋼筋保護(hù)層厚度，局部位置根據(jù)錨具外露情況予以調(diào)整）。

（8）混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%前，施工用的大型設(shè)備不得在上面行走。

4.結(jié)論

通過(guò)優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，前后場(chǎng)采取相應(yīng)的措施后，抗折強(qiáng)度滿足檢評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，板頂沒(méi)有橫向收縮裂縫，全面實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)意圖。

參考文獻(xiàn)

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[3]常利.地聚合物基橋面伸縮縫混凝土制備及性能研究[J].公路. 2017，62：229-233.

[4]韓嶸，趙順波，曲福來(lái).鋼纖維混凝土抗拉性能試驗(yàn)研究[D]. 土木工程學(xué)報(bào). 2006，63-67.

（作者單位：四川川交路橋有限責(zé)任公司）

【中圖分類號(hào)】TU528

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）10-0106-02