钢纤维混凝土桥面铺装工艺探析

2013-11-20潘礼中

交通运输研究 2013年4期

潘礼中

（马鞍山市市政管理处，安徽马鞍山 243000）

0 引言

钢纤维混凝土是一种性能优良且应用广泛的新型复合材料，已在桥面铺装层应用。由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的开展，钢纤维混凝土抗拉、抗弯、抗剪强度等较普通混凝土显著提高，其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性也有较大改善。本文研究钢纤维混凝土桥面铺装施工前的准备和施工工艺，可为桥面铺装设计施工提供参考。

1 桥面铺装前的准备工作

桥面铺装前期准备工艺控制流程如图1所示。

图1 桥面铺装前期准备工艺控制流程图

1.1 调查损坏区域

对于新桥，主要调查其是否达到设计所要求的各项指标；对于将要修复的旧桥，可从防止发展和杜绝再次损坏的前提出发，一般可确定为正方形，以便修补方便和美观。对于损坏原因较明显的损坏部分，应以跨计进行修复处理，从而根除损坏的根源，保证整个桥面铺装的长治久安。相反，在这种情况下如果只是进行局部处理，则很可能形成拆东坏西，日日凿补的尴尬局面。

1.2 凿除

在调查研究与分析的基础上，应对新旧桥梁板体表面上高出设计的部分或旧桥的旧的桥面铺装进行凿除。当确定完修复范围以后，首先用切割机将拟修复部分与不准备修复部分切割开来，以防止凿除修复部分时殃及邻里。切割时，应注意切割的深度，避免切断铺装层钢筋，使得修复段与未修复段钢筋无法连接，形成新的施工缝，从而影响桥面铺装层的整体性。因此，切割的深度应以切割到钢筋为准，下面的部分采用凿除的方式，这样虽然还会影响到不修复桥面铺装部分，但由于切割分离效应，其影响甚微，且能保证修复界面的直立规正。目前我国大多施工单位在进行凿除时以风炮凿除为主，这种方法尽管有许多不足之处，但因该工具在我国较普及，且效率高、配件易买等优点而得到广泛的应用，成为目前凿除工具中的主导工具。用风炮凿除时，应从周边向中间逐渐进行，在起初的界面凿除过程中，应按小块凿除，以保证凿除该凿除的部分，避免秧及“邻里”。

此外，还须除去桥面板表面的微裂缝，否则铺装后，就会在此处形成一个软弱区。微裂缝的数量与凿除表面混凝土的方法有关。一般认为机械方法是导致表面出现微裂缝的根源。

1.3 测量

将桥面按1m见方方格予以划分，计算并量测好设计标高后，按纵横方向进行编号，分别量测各交点处的深度或标高，并进行列表记录；量测完后，将凿除厚度不够的部位标记下来。这些位置厚度不够的原因主要包括以下三种：a）未彻底凿除原来的桥面铺装，致使部分遗漏下来；b）原桥面铺装层厚度不够；c）桥面板表面平整度差。

1.4 粗面

表面的处理情况直接影响着桥面铺装的质量和使用寿命，因此这项工作非常重要。目前我国对桥面铺装前的粗面还未能引起足够的重视，大多施工单位没有粗面设备。在这种情况下，笔者建议采用混凝土路面表面切纹机进行粗面，实践证明这一建议是可行的，只是要合理掌握切纹的深度。研究表明，这一深度在3～6mm为宜。另外，要注意不要损坏桥面板的配筋。在用切缝机粗面后，由于桥面板高低不平，在进行切割的过程中，留下许多空白，需要人工补造，即用人工在空白处的表面用凿刀进行轻击，一般以3～6mm的小坑为准。

1.5 修补

桥面板的修补是要处理好新旧混凝土的接合问题。混凝土的强度等级应接近桥面板的设计强度等级，所用混凝土的粒径应为1～2cm，坍落应大于2cm，水灰比应大于0.60，且砂率要大些，约50%左右，以便能渗入或浇入旁边的蜂窝。在进行这一过程时，为防止由于混凝土干缩引起新旧混凝土的分离，有条件时可加入膨胀剂，形成膨胀混凝土或采用聚合物混凝土等，以防止这一现象发生，提高修补质量，同时切勿忘记施工前应充分湿润修补的部分，以使其在浇注混凝土时达到饱和面干状态。

1.6 清洗

清洗的目的是将切缝中的粉尘或遗留的杂质、油迹污迹等进行彻底的清除。清洗主要包括以下两种方式。

1.6.1 人工处理桥面板表面遗留的浮浆与微裂缝。该方式应逐步实施，避免跳跃出现留白，对于问题突出的部位可反复轻铲轻凿几次。

1.6.2 用高压水枪进行再处理及清洁。具体可分为三步：第一步是将表面的松散体清走，使混凝土的新表面完全暴露出来；第二步是清理可能隐藏微裂缝的残片；第三步是完全清洁，应从头到尾，从上到下，地毯式逐渐过渡，清除一切可能存在的污垢，尤其是对角边的清理，争取一次冲洗便能使桥面板表面彻底洁净。

2 桥面铺装的施工

2.1 制定施工计划

在铺装前，首先应做好严密的施工计划，对现场进行合理的安排。要在保证施工人员安全的前提下，选择对桥面铺装干扰最小的施工场地；要安排好混凝土的运输，注意避免不必要的震动，保证混凝土在施工前的各项要求；要认真考虑铺筑场地上不同铺装层及不同位置处的铺筑施工方式，如边角、中心等处，要注意施工期的天气影响，要准备好各种可能应用的施工机具。

2.2 铺设钢筋

铺设钢筋应按照以下方式进行：

a）弹线是根据设计图纸中配筋设计图纸进行墨斗弹线；

b）嵌入支架筋用于支架铺设的钢筋网，在十字交叉处，间隔一定距离打孔并嵌入一定长度的短筋，露筋长度不能大于桥面铺装层的设计厚度；

c）将钢筋按弹好的墨线摆放好后进行绑扎，在有支架筋的地方，应将钢筋首先绑扎在支架筋上，并保证铺装钢筋与桥面板之间保持一定的距离，尽量使铺装钢筋的位置处于铺装层的中部。

2.3 铺筑

铺筑时尽量采用泵送混凝土，并注意轻放，以防止混凝土的离析或造成布筋的变形；用拉板及铁铲将混凝土初步整平，避免通过震动的方式，将混凝土分散开来，最好是按顺序每铺满一部分以后，用震捣棒或震捣板进行捣实处理。关于铺筑的工艺，具体包括5部分。

2.3.1 施工前的桥面板顶面应处于饱和面干状态，为此，在施工前的3～4h，应不停地洒水，尽量使整个桥面板处于饱和状态。而在即将施工的0.5～1h内应停止洒水，以保证桥面板在桥面铺装施工时处于面干饱和状态。

2.3.2 混凝土的摊铺与振捣应严格按照施工顺序、松散摊铺厚度摊铺混凝土，先以人工大致找平，边角部位用振动棒轻振，其它地方用平板振捣器横向平行振实，平板每次重叠1/2，严禁在一处久振或中间停滞，以防混凝土过振、振捣不均和横向出现臃包现象。

2.3.3 利用三轴混凝土提浆整平机进行匀料、整平、压实、提浆，直至达到理想为止。

2.3.4 整平、抹光。利用4～5m长的铝合金尺装上可调节推柄作纵横向刮尺，反复多次精确整平表面，使混凝土表面达到理想的平整度。而后对照横坡梯板，先用木抹子横向进行人工粗抹，后用塑料抹子纵向人工精抹，使之达到平而不光的效果。

2.3.5 表面刻槽。表面刻槽是不可轻视的一道工序。表面刻槽质量直接影响桥面的美观和抗滑性能。表面刻槽的深度、宽度和间距，可视设计单位、建设单位和监理部门的具体要求而定。根据美国和法国的研究，通常槽宽为3～5mm，槽深为5～6mm，槽间距为20～30mm。考虑行车的舒适性及刻槽寿命，槽宽可取2.4mm窄槽。刻槽表面积比为12%～17%时比较合理。拉毛、压纹工艺因其耐久性较差尽量避免使用。

2.4 切缝

桥面铺装横向缩缝自墩顶每30m一条，并与防撞栏缩缝对齐。切缝时间可按混凝土初凝时气温同浇筑完成时间的乘积为250～300（度×小时)来控制，切缝深度为2cm，并选择专用填缝料灌缝。

2.5 养护

为防止混凝土表面干缩裂纹影响美观和使用性能，初期养护很重要。养护可采用淋水养护或养护剂养生。淋水养护指完成最后一道铺筑工序，等混凝土凝结后（一般在4～5h以内）应马上进行养护，保证混凝土表面不干，使表面始终处于潮湿的状态，这一过程最少应持续4d以上，具体可根据掺胶量的大小进行确定。气温高时可适当加长，或一开始就及时用湿润的海绵覆盖养护，覆盖的海绵要经常保证其湿润状态。