浅谈双钢混凝土桥面铺装施工质量控制

浅谈双钢混凝土桥面铺装施工质量控制1.工程简介钢筋网钢纤维混凝土桥面铺装（简称双钢混凝土桥面铺装），近年来已经大量在我国特大桥和大桥桥面铺装层使用，这里所举的工程实例是位于二连浩特至河口高速公路主干线山西省大同市境内的大同绕城高速公路西段的平旺高架桥。平旺高架桥全长1300m，桥梁上部结构形式为连续式箱形梁，跨径为35m和40m两种。全桥共36跨，其中左幅桥面10联，右幅桥面9联。桥面铺装采用18cm厚双钢（双层钢筋网+钢纤维）防水混凝土，钢筋网设计采用直径φ12cm螺纹钢筋，上下双层钢筋网钢筋间距10×10cm；钢纤维采用钢锭铣削型钢纤维，抗拉强度不低于600Mpa，体积率为0.75%。2.原材料要求2.1水泥桥面铺装水泥采用旋窑普通硅酸盐水泥。水泥进场时每批量应附有化学成分、物理、力学指标合格的检验证明。所使用水泥的化学成分、物理性能等路用品质要求应符合表1的规定。表1水泥的化学成分和物理指标项目水泥性能项目水泥性能铝酸三钙不宜＞7.0%%标准稠度用水量量不宜＞28%铁铝酸四钙不宜＜15%烧失量不得＞3.0%%游离氧化钙不得＞1.0%%比表面积宜在300～4500m2/kg氧化镁不得＞5.0%%细度（80μmm）筛余量不得＞110%三氧化硫不得＞3.5%%初凝时间不早于1.5hh碱含量Na2O+0..658kk2O≤0.6%%终凝时间不迟于10h混合材种类不得掺窑灰、煤煤矸石、火火山灰和粘粘土，有抗抗盐冻要求求时不得掺掺石灰、石石粉28d干缩率不得＞0.099%出磨时安定性雷氏夹或蒸煮法法检验必须须合格耐磨性不得＞3.6kkg/m22水泥用量不得小于320kg/m3，滑模摊铺混凝土桥面采用散装水泥，其夏季出厂温度不宜高于55℃；混凝土搅拌时的水泥温度不宜高于50℃，且不宜低于10℃。2.2粉煤灰桥面铺装混凝土中掺入水泥剂量10%～15%的粉煤灰，掺用的粉煤灰应为质量指标符合表2规定的电收尘Ⅰ、Ⅱ级干排或磨细粉煤灰，不得使用Ⅲ级粉煤灰。粉煤灰宜采用散装灰，进货应有等级检验报告，应确切了解所使用水泥中已经加入的掺合料种类和数量。表2粉煤灰分级和质量指标粉煤灰等级级细度（45μmm气流筛，筛筛余量）%烧失量（%）需水量比（%）含水量（%）Cl~（%）SO3（%）混合砂浆活性指指数7d28dⅠ≤12≤5≤95≤1.0＜0.02≤3≥75≥85（75）Ⅱ≤20≤8≤105≤1.0＜0.02≤3≥70≥80（62）Ⅲ≤45≤15≤115≤1.5-≤3--2.3粗集料粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石，并应符合表3的规定。桥面混凝土使用的粗集料级别应不低于Ⅱ级，Ⅱ级集料吸水率不应大于2.0%。表3碎石技术指标项目技术要求Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级碎石压碎指标（%）＜10＜15＜20坚固性（按质量量损失计%）＜5＜8＜12针片状颗粒含量量（按质量量计%）＜5＜15＜20含泥量（按质量量计%）＜0.5＜1.0＜1.5泥块含量（按质质量计%）＜0＜0.2＜0.5有机物含量（比比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐盐（按SO3质量计%）＜0.5＜1.0＜1.0岩石抗压强度火成岩不应小于于100MMpa；变质岩岩不应小于于80Mppa；水成岩岩不应小于于60Mppa表观密度＞2500kg//m3松散堆积密度＞1350kg//m3空隙率＜47%碱集料反应经碱集料反应试试验后，试试件无裂缝缝、酥裂、胶胶体外溢等等现象，在在规定试验验龄期的膨膨胀率应小小于0.100%桥面混凝土使用的粗集料不得使用不分级的统料，应按最大公称粒径的不同采用2～4个粒级的集料进行掺配，并应符合表4合成级配的要求。桥面钢纤维混凝土粗集料最大公称粒径不应大于19.0mm，碎石中粒径小于75μm的石粉含量不宜大于1%。表4粗集料级配范围粒径类型级配配方筛孔尺寸（mm）2.364.759.5016.019.026.531.537.5累计筛余（以质量计）（%）合成级配4.75～16695～10085～10040～600～104.75～19995～10085～9560～7530～450～504.75～266.595～10090～10070～9050～7025～400～504.75～311.595～10090～10075～9060～7540～6020～350～50粒级4.75～9..595～10080～1000～1509.5～1695～10080～1000～1509.5～1995～10085～10040～600～15016～26.595～10055～7025～400～10016～31.595～10085～10055～7025～400～1002.4细集料细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂，并应符合表5的规定。桥面混凝土使用的砂应不低于Ⅱ级。表5细集料技术指标项目技术要求Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级机制砂单粒级最最大压碎值值指标（%）＜20＜25＜30氯化物（氯离子子质量计%）＜0.01＜0.02＜0.06坚固性（按质量量损失计%）＜6＜8＜10云母（按质量计计%）＜1.0＜2.0＜2.0天然砂、机制砂砂含泥量（按按质量计%）＜1.0＜2.0＜2.0天然砂、机制砂砂泥块含量量（按质量量计%）0＜1.0＜2.0机制砂MB值＜＜1.4或合格石石粉含量（按按质量计%）＜3.0＜5.0＜7.0机制砂MB值≥≥1.4或不合格格石粉含量量（按质量量计%）＜1.0＜3.0＜5.0有机物含量（比比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐盐（按SO3质量计%）＜0.5＜0.5＜0.5轻物质（按质量量计%）＜1.0＜1.0＜1.0机制砂母岩抗压压强度火成岩不应小于于100MMpa；变质岩岩不应小于于80Mppa；水成岩岩不应小于于60Mppa；表观密度＞2500kgg/m3松散堆积密度＞1350kgg/m3空隙率＜47%碱集料反应经碱集料反应试试验后，由由砂配制的的试件无裂裂缝、酥裂裂、胶体外外溢等现象象，在规定定试验龄期期的膨胀率率应小于0.100%细集料的级配要求应符合表6的规定，桥面用天然砂宜为中砂，也可使用细度模数在2.2～3.5之间的砂。同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过0.3，否则，应分别堆放，并调整配合比中的砂率后使用。表6细集料级配范围砂分级方筛孔尺寸（mmm）0.150.300.601.182.364.75累计筛余（以质质量计）（%）粗砂90～10080～9571～8535～655～351～10中砂90～10070～9241～7010～500～250～10细砂90～10055～8516～400～250～150～103.桥面铺装双层钢筋网布置在钢筋网施工前必须要对桥梁顶面进行一次加密高程测量，在满足桥面顶板厚度的前提下将梁顶局部超高的部位进行凿除。若超高部位范围较大，且凿除困难时，应及时进行调坡设计，保证桥面铺装层具有足够的厚度，铺装层极限最小厚度不应小于设计厚度20mm。3.1钢筋网加工桥面铺装设计采用钢筋直径φ12、钢筋间距10×10cm的双层钢筋网片。因为摊铺机摊铺宽度为8.25m，所以钢筋网上层网片采用工厂定制加工的宽度8.1m的冷轧带肋钢筋网片成品。采用成品网片有两点好处：一是能加快施工进度，二是能满足网片平整度要求，保证桥面上层混凝土保护层厚度均匀，保证摊铺机不会挂到网片。下层钢筋网片采用人工绑扎加工φ12钢筋，横向主筋绑在下层，长度为9m，伸出摊铺宽度范围0.75m,留做与旁边3m幅桥面施工时搭接。为了不使摊铺机将下层钢筋网压坏，在下层钢筋网履带行走部分铺设一层石屑，将钢筋埋住，起到保护钢筋的作用。下层纵向钢筋采用纵向绑扎搭接，搭接长度应符合桥梁施工规范要求，搭接接头尽量错开。3.2钢筋网安装下层钢筋网按规范及设计要求绑扎好后，开始焊接架立钢筋，架立钢筋采用φ12钢筋，间距60×60cm梅花形布置，以起到足够的支撑作用。支撑筋长度应高出桥面铺装层20cm以上，便于焊工操作，将来剩余部分还可循环利用。下层钢筋网的高度以满足桥面铺装下层保护层厚度及上下层钢筋网间距要求为标准，上下层钢筋网绝对不能贴在一起，如果两层钢筋之间没有空隙就起不到双层钢筋网的加强作用，反而会加快桥面铺装的破坏。下层钢筋网安装固定之后开始上层钢筋网片安装，上层钢筋网片相互之间要满足绑扎搭接长度要求。上层钢筋网绑扎形成整体网片后进行焊接固定，焊接时根据两侧测量放样的标高，人工拉线检测确定钢筋网的高度。上层钢筋网的高度要严格控制在桥面铺装上层保护层厚度之内，而且必须达到大面平整，如果钢筋网上面的保护层厚度小于设计要求就会造成摊铺过程中摊铺机将钢筋网挂起。上层钢筋网片焊接安装完毕后，将高出钢筋网的架立钢筋割掉，剩余部分继续用于架立筋施工使用。由于特大桥桥梁长度较长，整个桥面铺装钢筋网安装采用流水施工。前面进行下层钢筋网绑扎加工，后面紧跟焊接架立钢筋，架立钢筋焊接完毕再安装上层钢筋网，上层钢筋网绑扎完毕进行大面积安装调平，最后切割剩余的架立钢筋。这样流水施工不仅能够保证双层钢筋网的安装质量，而且加快了施工进度，施工效率大为提高。钢纤维混凝土拌制及运输4.1混凝土拌制本项目施工使用“日工3000型”混凝土拌和设备，施工前要对混凝土拌和设备进行标定。在每次施工前要对砂、碎石含水量进行测定，以确定实际拌和用水量，按照理论配合比进行调整，以使混凝土工作性达到施工要求。钢纤维混凝土搅拌的投料次序是：碎石+钢纤维+砂+水泥干拌60s，钢纤维要均匀地洒布在集料上，而且不能集中在短时间内全部一次性加入，要均匀洒布于集料上，这样有利于均匀拌和。然后加水湿拌70～80s，拌和时间较普通混凝土延长20～30s，总拌和时间大约130～150s。钢纤维应均匀分布在混凝土中，无结团现象，水洗法检测含量不超过理论掺量±15%。实际施工表明，“日工3000型”混凝土拌和楼的误差较小，基本在1%以内，拌和精度较高。拌和时要充分考虑施工季节、天气气温、运距及摊铺速度等因素影响，确定合适的混凝土坍落度。一般后场混凝土坍落度宜控制在5～6cm，运到前场保持在3～4cm的范围内最佳，实际中还应根据前场的具体情况，随时通知拌和楼对混凝土坍落度作适当调整，以保证混凝土的工作性。4.2混凝土运输应当根据施工进度、拌和楼生产能力、自卸车辆运量及运距来确定运输车辆。运输车辆装料前应清净厢体，洒水湿润，排干积水。装料时车辆应前后挪动，防止离析。运料到现场后，立即检测混凝土坍落度，看是否适宜摊铺，并反馈到后场及时调整。运输过程中应防止漏浆、漏料，途中不得随意耽搁，运输时要减小颠簸，防止混凝土离析，车辆起步和停车要平稳。烈日、大风和远距离运输时，自卸车应采取帆布遮盖，避免混凝土水分过量蒸发，影响正常摊铺。车辆在倒车及卸料时必须有专人指挥，确保现场施工安全。同时，随着施工时间增加要定时清理运输车辆车厢内和挖掘机挖斗上干结的混凝土，以防止其固结在机械上影响正常的工作性能。5.桥面铺装混凝土摊铺施工5.1基准线设置滑模摊铺混凝土设置基准线，我们施工时采用单向坡双线式，基准线设置宽度除应满足摊铺宽度外，尚应满足两侧横向支距1m，以保证摊铺机的工作要求。基准线桩纵向间距在直线段不应大于10m，在曲线路段应加密布置。单根基准线的最大长度不宜大于450m，拉力不应小于1KN。基准线设置后，严禁扰动、碰撞和振动，必要时可在旁边挂一些彩色提醒标志。一旦碰撞变位，应立即重新测量纠正。多风季节施工，应缩小基准线桩间距。5.2摊铺准备桥面铺装施工采用滑摸摊铺机连续摊铺，机型为美国高马科摊铺机。在施工前首先要检查机械准备情况，所有施工机械设备和机具均应处于良好状态，并全部就位。桥梁梁板顶面及履带行走部位应清扫干净，并洒水湿润，但不得积水。5.3布料在施工前先制作一大型料箱，放置在摊铺桥面旁边的另一幅桥面上。施工时将混凝土卸在料箱内，再由挖掘机从料箱中挖料从侧面摊布到摊铺机前降低高度，缓慢放料，防止对钢筋网造成冲击，钢筋网上的混凝土堆不应过分集中，应尽快布匀。布料速度应随摊铺机行走速度而定，在摊铺机前始终保持5～10m料头，以保证能够实现不停机连续摊铺。5.4摊铺摊铺开始时将传感器挂到导线上，并检查传感器的灵敏度，在开始摊铺的第一个10m桩内应对所有参数调整完毕。滑模摊铺机摊铺时应缓慢、匀速、连续不间断地摊铺。正常摊铺时，振捣频率根据现场混凝土坍落度在6000r/min～11000r/min之间调整，一般宜控制在9000r/min左右，摊铺机起步时应先开启振捣棒，再缓慢平稳推进，混凝土稠度发生变化时，先调整振捣频率，再改变行走速度。摊铺速度根据混凝土的工作性和机械性能，宜控制在1～1.2m/min之间。同时，为了保证桥面铺装平整度，摊铺机要根据机前布料长度调整行走速度，摊铺机前料少，供料不足时要放慢行走速度，尽量不停机，因为摊铺过程中保持不停机是保证混凝土桥面铺装平整度的最大关键。摊铺时应在两侧设专人随时调整侧模高度，避免漏浆及障碍影响。前方进料挡板要根据振捣仓内料位高低随时调整，正常摊铺时应保持振捣仓内料位高于振捣棒10cm左右，防止料位过低，振捣不实出现蜂窝、麻面。为防止过振、漏振，摊铺机振捣棒应严格控制在桥面铺装层标高以上，严禁插入铺装层以下。开始摊铺后开启搓平梁和抹平板对成型的混凝土桥面进行搓平、抹面，以消除混凝土表面气孔和表面缺陷，对局部蜂窝、麻面部位，应在搓平梁前填料形成混凝土卷，用来修复、抹平混凝土表面缺陷。在摊铺机后及两侧，每边跟随4～6个工人，进行补边、抹平、收面等一系列的工作。再后面跟的是拉毛工作小车软拉抗滑构造，拉毛的麻袋片要有一定长度，双层麻袋接触混凝土面长度不小于50cm。工作小车和摊铺机采用绳索联系，跟随摊铺机行走前进。由于混凝土表面个别钢纤维会被麻袋片拉起带出混凝土表面，所以还要派专人检查，发现后要及时进行处理重新抹面。同时要根据不同的天气控制好拉毛时间对桥面粗糙度影响，保证桥面铺装的抗滑性能。最后，再设置专人根据混凝土凝结时间适时地覆盖塑料布，覆盖时机以盖上塑料布不留痕迹为宜，不可过早或过迟，过早会留下痕迹，过迟会造成混凝土表面干缩开裂。5.