耐盐冻混凝土在实际桥面铺装层中的应用

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摘要：本文旨在研究一种由“耐久性指标”和“强度指标”双控的，抗盐冻、耐久性能优越的高性能混凝土，并可将其应用于桥面铺装层，以防止水泥混凝土桥面和路面因盐冻侵蚀而早期破坏，提高水泥混凝土桥、路面的使用寿命。

关键词：耐盐冻混凝土 铺装层 设计方案

Abstract: This paper aims to study a "durability index" and "strength index" dual control, salt and cold, durability superior high-performance concrete, and can be used in bridge deck pavement, to prevent the cementconcrete bridge deck and road surface erosion and early destruction of the cement concrete bridge, pavement life due to salt, cold.Keywords: salt, cold concrete, pavement design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

吉城互通式立交太平河中桥位于廊涿高速公路--涿州至旧州段，为互通立交桥中跨越太平河桥段。桥梁中心桩号为K32+633.5，起点桩号为K32+601，终点桩号为K32+666，桥梁跨径为3-20米，全长为65.0米。设计角度为85度。桥梁上部结构为装配式预应力混凝土连续箱梁；下部结构桥台为柱式桥台、桥墩采用柱式墩、钻孔灌注桩基础。

2铺装层厚度的确定

pp纤维混合料的铺装层厚度应根据使用条件和工程经验，一般为8～10cm，经过计算和优选，确定为10cm。水泥混凝土的强度等级应大于C40级，聚丙烯纤维体积掺量为0.1%。

3设计方案比选，材料选择及配合比设计

3.1 材料选择

(1) 主要原材料

聚丙烯纤维（Pp纤维）

Pp纤维比重轻、抗拉强度高、耐腐蚀性好、熔点高（短时间内能承受100度温度作用），从化学角度来看，水泥的水化作用中产生氧化钙呈现出强碱性。美国杜拉纤维具体参数如下表7.1所示。

表7.1聚丙烯纤维基本特征参数

比重 导热性 耐久性 拉伸极限 颜色及形状 吸水率 抗拉强度 燃点 熔点 弹性模量

0.91 6 优良 12% 白色束状单丝L=1.9cm 0 267MPa 593℃ 165℃ 3793 MPa

(2)其他材料

水泥采用唐山水泥厂生产的盾石牌，42.5级普通硅酸盐水泥；

磨细矿渣粉采用天津渔阳牌，比表面积500 m2/kg以上。

引气剂掺量极少，需精确计量，最好根据全天拌和砂浆或混凝土的数量计算引气剂用量，配制成掺量为1％的水溶液，当天使用完毕。

具体材料如表7.2所示。

表7.2主要原材料表

3.2配合比设计

配合比设计是通过引入耐久性评价指标进行配合比设计目标控制，以改善过去单一强度指标控制而不利于混凝土耐久性的设计方法。设计方法主要以环境特点和当前结构耐久性破坏原因分析采用调研和分析相结合的研究方法；原材料和耐久性评价方法的优选采用比较研究的方法;耐久性设计方法采用多因素综合评价的方法。

按耐久性指标控制的混凝土配合比设计方法，并通过大量的试验，对试验数据进行分析，得到其最优力学性能的掺量，最终确定施工配合比如表7.3所示。

表7.3最终配合比

引气剂是占胶凝材料的百分比，矿渣和硅粉等量的取代水泥。

3.3桥面铺装前预处理

浇筑混凝土前先用水将桥面清洗湿润，桥面不能存积水、无沉渣。由于桥面铺装的施工时间处于月平均气温较高时期，桥面铺装的施工时间要选择在上午十点之前完成或下午的四点以后进行施工，以防止施工过程中气温较高，容易引起桥面混凝土出现收缩裂缝。

混凝土浇筑前，在桥面架设振捣梁行走轨道，轨道高程略高于设计高程（预留凿毛深度），并在振捣梁运行范围内布点测量高程，以确定浇筑后的铺装厚度。

4铺装层施工

4.1桥面普测

施工前先安排测量人员对成型桥面进行标高普测，将测量结果与设计对照，铺装厚度小于8 cm 的地段进行坡度和高程微调，保证铺装厚度全部达到8 cm 以上。

4.2标高带安装

标高带采用事先量好高度的三脚架，每0.5米设置一个三脚架，测量精度± 1 mm，在三脚架上焊接一通长的钢筋。钢筋与预制箱梁表面预埋钢筋焊接，形成一坚固的整体，这样便于控制高程和平整度。将靠近防撞拦的边模做成挡板，防止混凝土流出。

4.3纤维混凝土搅拌和运输

搅拌对保证聚丙烯纤维的均匀分布起着关键作用。施工中主要采取了以下措施：

使用强制式拌和机搅拌，各种材料的称量允许偏差控制在下表规定的范围之内。为防止聚丙烯纤维混凝土在搅拌时纤维结团，施工时一次的搅拌量不宜大于搅拌机额定搅拌量的80 %。施工时纤维可以整袋扔进搅拌机，装纤维的袋子是经过特殊处理，用可降解材料制做。

为了使聚丙烯纤维在混凝土中分布均匀，施工过程中也不结团，投料顺序分为两种：

(1). （碎石+聚丙烯纤维）干拌1min，再加（砂、水泥、减水剂）干拌1min，再加（水和引气剂）湿拌1.5min左右；

(2).把聚丙烯纤维均匀洒布于干料之上，（聚丙烯纤维与水泥、粗细骨料、减水剂）先干拌1. 5 min，再加水湿拌3 min这两种方法；

4.4 摊铺、振捣

a.混凝土运输车将料运到指定位置, 用人工将聚丙烯纤维混凝土大致摊铺整平, 摊铺系数按1 .2~ 1 .3 控制, 严禁抛掷和搂耙, 防止混凝土拌和物离析。

b.在摊铺过程中如发现有聚丙烯纤维混凝土结团现象, 须及时用人工撕开抖散或剔除, 以免发生蜂窝。

c.拌和料从搅拌机卸出到浇筑不宜超过40 min。每条块沿模板四周用插入式振捣器振实, 其余大面积用振动梁压实，振捣找平时尤其是要将竖起的石子压下去。

4.5主要施工方法和措施

a. 冲洗待浇的地方，对铺装层厚度较薄的地方，用浓水泥浆扫浆。扫浆后立即浇筑混凝土；

b.用搅拌运输车直接将混凝土运至桥面，卸料前快速转动1～2 min，将熟料拌和均匀，用泵把混凝土泵送至预浇筑桥面处。每个施工点配备5 个铲浆人员，4 台振动棒。摊铺的混凝土应比设计标高高0.5 cm，以备整平与收浆；

c.模板边用振动棒轻振，其它地方用振动梁直接振捣；

d.特制与浇筑宽度一致的齿型振动梁，进行初步整平；

e.用4～6 m 长的铝合金方尺作纵向刮尺，贴紧模板顺桥向刮平表面；

f.将3 m长的铝合金方尺装上推柄作为横向刮尺，横桥向精确整平表面，每一次刮平范围均要与上一次重叠1 / 2，如有过多浮浆，应将其推出弃掉；

g.将金属抹刀装上长手柄，由专业工人抹面收浆。抹面应在表面无泌水时进行，目的是将表面抹平，而不是抹光；

h.为确保平整度，抹面之后用4 m长的铝合金直尺纵横反复量测，前后两尺之间重叠1 / 3，平整度超过3 mm 的地方，立即用混凝土填补抹平，重新整平，保证达到规范要求；

i.横向施工缝一般设在伸缩缝处，中间尽量连续施工，以避免接缝不顺；

j.每个工点准备50 m 遮阳雨棚，突降暴雨时可在防雨棚施工。

5养护

根据施工对象、环境、水泥品种、外加剂以及对混凝土性能的要求，提出具体的方案，并严格执行规定的养护制度。一般混凝土浇筑完成后，应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护。

混凝土撒水养护条件一般为7d，可根据空气的湿度、温度和水泥品种及掺用的添加剂等情况，酌情延长或缩短。每天洒水的次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。

6结论和展望

耐盐冻混凝土桥面铺装过程中，耐盐冻混凝土的最优配比是我们所要解决的主要问题，而已经完成的耐盐冻混凝土桥面铺装将以其优越的力学性能和耐久性能，接受实际的考验，推广应用耐盐冻混凝土将具有很好的经济和社会效益。

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