谈超韧性混凝土钢路桥施工工艺

近年来，许多现有道路桥梁为满足日益提升的交通需求，纷纷进行拓宽改建。超高韧性混凝土作为一种新型混凝土，与标准混凝土相比，其韧性与强度更高，由于适用性较好，现已被广泛应用于钢路桥施工过程中，能够有效避免桥面结构疲劳开裂等不良问题的发生，本文以福州洪塘大桥拓宽改建工程为例，分析超韧性混凝土钢路桥施工工艺，以供参考。

一、超高韧性混凝土相关概述

超高韧性混凝土简称为STC，主要的组成成分包括：减水剂、普通混凝土组成材料、钢纤维以及矿物掺和料等，以上材料按照一定比例混合后，经水拌和，最后凝结硬化，通过一段时间养护后形成，其耐久性、韧性以及抗弯强度更高。具备较多特点：第一，抗弯拉强度较高，可达到常规混凝土的7倍左右；第二，桥面铺装结构层也会在一定程度上起到受力作用，提升了结构刚度，并且，减少了钢结构开裂问题的出现；第三，STC通过高温蒸汽的方式进行养护，结构稳定性更好；第四，使用寿命长，同时在后期养护上不会产生较高的成本，根据设计年限将沥青磨耗层换新即可；第五，由于这一混凝土的构成成分均为细粒成分，因此其内部密实度较高，降低了内部缺陷问题的出现。主要的工作原理为：STC自身具备较多优势，实际应用中充分利用STC的抗拉、耐久、抗裂等特点，与桥梁钢板经剪力钉进行固定，通过相应措施，例如密集配筋等，起到提升桥面结构性能。

二、工程概况

本工程为福州洪塘大桥拓宽改建工程，线路总长2.2078km左右，东侧桥头洪塘立交处是工程的起点位置（K0+000），终点位置在洪塘大桥西桥头附近，相接于国宾大道（K2+207.782），整条线路自东往西布设，沿线主要控制点较多。桥梁通航等级为内航IV级航道，抗震措施为8度，设计荷载为城-A级；主线按双向八车道标准建设，设计速度为60km/h，路基宽度为47.5m，匝道设计速度为30～35km/h，宽度为9.0m。

三、超韧性混凝土钢路桥施工工艺

1.总体施工工艺及总体规划总体施工工艺：本工程总体施工流程共分为六个步骤，步骤一，栓钉焊接；步骤二，钢筋安装；步骤三，STC摊铺、浇筑；步骤四，STC湿养；步骤五，STC层高温蒸养；步骤六，STC层糙化。施工总体规划：实际施工环节，为不影响公共交通，先进行纵主梁两侧钢箱梁施工，暂时不将原桥梁拆除，待接通两侧引桥后，在新建桥上通车，封闭原桥梁交通后予以拆除，随后连接两幅钢箱梁的横梁，从而构成一个新的桥梁。实际施工过程中，主要从两个环节进行主桥施工，环节一，进行两侧新建桥梁的STC施工，利用湿拌机将STC干混料加水搅拌成型，随后利用翻斗车将其运输至桥下，通过混凝土泵车运至摊铺机中，开展摊铺工作。单侧400米长分两次施工完成，利用S形钢板接缝。环节二，将原有桥梁拆除，成功连接两幅钢箱梁的横梁后，分两次做好STC的浇筑工作，根据两侧横坡方向分别进行施工。随后按照环节一的步骤再次进行STC的摊铺工作，还应对其进行整平处理。2.具体施工方案（1）焊接栓钉第一，清洁桥面，保证桥面上方干燥无杂质；第二，焊接前需要将焊钉上的杂质清除干净，还应保证瓷环干燥不潮湿。第三，根据设计图纸，在桥面板上确定出栓钉位置，并做好标记，两侧栓钉与焊缝中心相距7.5cm,并且栓钉间距偏差不可超过5mm。第四，若钢主梁拼接焊缝与栓钉位置存在冲突，不可直接进行焊接，需要使栓钉位置与焊缝边缘相距3cm左右。第五，为保证焊接处钢面板光滑无杂质，需要做好桥面板栓钉位置打磨工作。第六。焊接环节，严格按照焊接要求进行，控制好焊接质量，不可出现熔透或焊接面不全等问题。第七，焊接完成后，需要清除焊渣等杂物，同时，利用重物横向敲击栓钉，若出现歪斜或脱落等不良情况，则需要重新焊接。（2）钢筋网铺设钢筋网铺设环节，需要确保钢筋进场质量，必须使用试验合格的钢筋。为便于施工，将钢筋事先放置于方木上，根据设计图纸要求，将钢筋切割成所需长度，进行搭接、布置，搭接长度应≥20cm。随后，绑扎钢筋，绑扎前需要深入了解施工图纸，并对钢筋网布置图、所需钢筋数量等进行核对。实际铺设环节重点内容如下：第一，STC层内需要配置HRB400级带肋钢筋网，所有钢筋直径均为10mm,最小净保护层厚度为15mm。钢筋布置数量以及间距受剪力钉纵横向标准间距影响，当标准监督为100mm时，布置数量为3根，间距为33.3mm,当标准间距为150mm时，布置数量为4根，间距为37.5mm。第二，在钢桥面面板上放置垫款，用于放置钢筋网，无需绑扎。此外，为防止受压时下陷，铺设的钢筋垫条可以尽量密集一些。第三，钢筋绑扎时，选择左右扣绑扎或者成“八”字形绑扎，防止成“八”字形，扎丝末端应朝向钢面板。此外，需要注意搭接处的钢筋长度、面积以及位置等，均要符合搭接要求，以确保实际绑扎效果。

绑扎完毕后，需要进行钢筋网检验，找出不合格的位置，重新进行绑扎，保证整体质量。（3）STC浇筑施工第一，开始浇筑前需要做好相应的准备工作，包括：调试机械设备、准备原材料、桥面清洗、处理施工缝等等。第二，当准备工作完成后，进行STC拌合，需要经历干拌与湿拌两道工序，分别进行阐述，首先，STC干拌。该工序是在干拌工厂进行，根据设计配合比将相应原材料混合在一起，通过电子称量系统确定出STC核心料以及水泥、石英砂的具体重量，将称量误差控制在±2%。选择专用干拌机搅拌十五分钟，搅拌均匀后将其放入储存桶中，运输及存放环节需要做好防尘及防潮工作，以免对其性能产生影响。其次，STC湿拌。湿拌环节需要配备专用的湿拌机，选择按桶计量的方式，将STC干混料倒入湿拌机中，按照相应比例加水进行搅拌，待STC流化后，再继续搅拌两分钟，坍落度现场检测合格后，以备施工。第三，STC摊铺整平。行车道各施工分段配备一台摊铺机进行摊铺作业，在工作桥上完成后续工作。摊铺工作进行前，需要对摊铺机进行细致检查，确保各装置均处于正常状态下，并且确保料斗湿润；通过坍落度、实际摊铺厚度等，确定摊铺速度，进行连续性施工，以免出现初凝问题；为保证摊铺质量，需要安排专业检查摊铺厚度，发现不合理及时做出调整；对于机械无法摊铺的位置，可以进行人工布料，摊铺完毕做振捣密实处理，振捣应达到较好的密实效果，不可出现拌合物离析情况。第四，人工抹面。实际浇筑环节会有局部表面存在缺陷这一问题，因此，需要进行人工抹面修复，可在工作桥上完成这一工作。抹面完成后，STC表面应光滑、无缺陷，成型后需要用铝合金直尺检测其表面平整度，找出不符合要求的位置及时处理。第五，保湿养护。摊铺STC后需要对其进行保湿养护，具体养护流程为：高压水枪水雾喷射→覆盖节水保湿膜→浇水保湿。并且人工抹面后需要洒水并覆盖保湿养生膜，该环节应做好巡查，及时处理保湿膜缺水或者未能完全覆盖等问题。（4）STC层表面糙化该环节主要是利用旋转的叶轮，按照相应的速度将钢丸抛出，使其撞击被处理表面，从而起到增加粗糙度、去除相应杂质的作用。STC表面糙化的主要目的是确保混凝土表面较好的抗滑性能，提升STC层与表面磨耗层的粘结效果。

四、结语

综上所述，现阶段，超韧性混凝土已逐渐被广泛用于道路桥梁工程建设中，为取得较好的应用效果，需要对其施工工艺做出重点研究，本文以福州洪塘大桥拓宽改建工程为例，对超韧性混凝土钢路桥施工工艺做出细致分析，详细阐述几项重点施工内容，在后期工作中，相关人员还应对其进行进一步探索，以确保超韧性混凝土价值的进一步体现，不断促进我国钢路桥工程的良好发展。

作者：周宴平 单位：中交二航局第四工程有限公司