公路工程桥梁桥面铺装施工控制技术探微

公路工程桥梁桥面铺装施工控制技术探微

张宝鹏

身份证号码： 130224198705245***

摘要：下文结合某地公路工程桥梁面层施工实际情况，从混凝土配比优化设计以及施工要点控制两个方面对公路工程桥梁桥面铺装施工控制技术进行了详尽论述，望下文内容能够为广大从业者提供可靠参考借鉴。

关键词：公路桥梁；施工技术；混凝土；质量控制

就一般公路工程桥梁路面铺装层混凝土配比设计而言，多数工程都存在强度不达标、浮浆层过厚、收缩开裂控制不当等问题，相当一部分公路桥梁施工单位对摊铺工艺使用也缺少足够的认识以及了解，采用小型机械设备施工，公路施工效率相对较低，道路面层密实度、均质性等均不能够满足公路桥梁施工建设要求，以至于公路桥梁在服役数年后便出现各类病害问题，不仅埋下了交通安全隐患，同时也形成了突出的投资浪费。我国各地交通网络已经逐步为完善，近几年交通部门对公路桥梁建设质量要求也在持续提升，故需要立足于当前的实际情况，深入分析公路桥梁工程施工技术。

一、工程概况

某公路桥梁铺装层自上而下均采用厚度为10cm的沥青混凝土面层、防水粘接层、8cm水泥混凝土铺装复合结构，水泥铺装层主要起到保护钢结构、提高公路桥梁寿命、连接桥梁主梁和桥梁面板的作用。汽车行驶经过桥梁，形成的动载荷会直接考验混凝土的强压强度，若是抗压强度不足，那么铺装层必然会形成严重的剪切破坏现象，尤其是混凝土面层和铺装层之间极其有可能会脱空，同时，铺装层内部存在的任何质量问题，均会加剧车辆行驶过桥面的拉应力集中现象。

该工程将控制混凝土强度以及刚度作为施工要点，保证桥梁桥面、桥梁主梁能够共同受力，混凝土铺装层强度不能低于主梁混凝土强度，配比设计需要充分考虑到摊铺机具特征，以满足混凝土摊铺足够密实。严格控制钢筋配比，桥面摊铺全面清理施工作业面，并合理优化钢筋焊接方法。

二、桥面铺装层配合比设计优化

在我国现行的公路桥涵施工技术规范中缺少有关桥面铺装层混凝土设计指标的内容，国内多数桥梁工程仅参考水泥混凝土路面施工技术规范来确定水泥混凝土路面设计强度、弯拉强度控制方法，明确指出特重交通以及重型交通水泥混凝土设计弯拉强度必须控制在5MPa以上，混凝土坍落度基本控制在35mm左右，一般低塑性混凝土经过有效压实后，不会出现蜂窝、麻面等等质量问题，且能满足大型摊铺机械施工要求。但是，桥面铺装层混凝土施工和一般道路混凝土面层施工存在一定差异，桥面铺装层混凝土面层厚度普遍在20cm以上，明显高于一般道路面层厚度，且桥面铺装层中大多配置有钢筋网片，同一桥梁铺装层中不会设置任何接缝，混凝土强度也大多高于主梁强度。显而易见，桥面铺装层混凝土切忌按照一般公路路面混凝土配合比进行设计。案例工程设计方案中采用C50强度预制T型梁作为混凝土桥梁主梁结构，桥面铺装层应该按照28d龄期抗压强度进行控制，并确保弯拉强度在5MPa以上，确保抗渗等级不低于P10。一般情况下，普通公路路面水泥用量大约在350kg每立方米左右，同时掺加一定量的减水剂进行拌和，形成塑性混凝土。因案例工程桥面铺装层混凝土中存在网片，且混凝土强度为C50，混凝土拌和水泥用量相对较大，故在混凝土设计配比方面，不能采用一般萘系高效减水剂，应根据实际情况掺加一定量的聚羧酸盐高性能减水剂^[1-3]。

桥面铺装层采用的混凝土若是塑性较大、流动性较大，在浇筑过程中极其容易出现骨料沉降现象以及浆体上浮现象，进而发生严重的质量病害。所以在保证混凝土塑性的同时，应确保混凝土具有良好的粘聚力，从而保证在摊铺过程中，骨料不会下沉，混凝土层凝固后保持良好的体积稳定性。为提高混凝土的抗裂性能，可考虑掺加一定量的合成纤维或者钢纤维，桥面铺装面层应采用一般骨架密实法进行设计，并通过反复对比寻找骨料设计最大振实容重，进而达到减小孔隙率的目的。案例工程通过反复实践得出，C50桥面铺装层混凝土配比设计参数应控制为：42.5普通硅酸盐水泥用量控制在465kg每立方米左右，视情况掺加10%左右粉煤灰或者其他矿物掺和料，用水量控制在150kg每立方米左右，砂率最低为33%，砂率最高为37%。高温施工条件下，混凝土初凝时间应大于3h，低温施工条件下，终凝时间应控制在10h以内^[4]。

施工过程中，混凝土拌和料坍落度需要符合施工机械设备要求，在满足基本的施工效率、施工规划要求的同时，应满足均质需求。若混凝土坍落度较高，摊铺机摊铺后桥梁面层出现有规律的波浪，粗骨料在这样的情况下就容易沉降。若是混凝土坍落度较低，整平机在推进的过程中容易出现机器爬坡现象，桥面平整度就得不到有效控制。该工程严格控制混凝土坍落度，入模坍落度控制在130mm左右，摊铺坍落度控制在100mm左右，考虑到在施工过程中需要综合应用不同长度的混凝土泵管，故采用吊斗法施工作业。

三、桥梁桥面铺装施工控制技术要点

高速公路桥面在铺装完成前，所有设备不能通过，滑模施工采用的行走式模板也不能满足桥面连续摊铺要求，案例工程采用三辊轴整平机，该设备具有良好的摊铺功能，能够控制摊铺余料，且能够灵活调整设备位置，始终保证桥面具备良好的均匀性以及平整度。相对而言，三辊轴整平机属于桥面铺装中型设备，质量较小，且施工效率较高。

案例工程以半幅为单元进行桥面铺装施工，混凝土采用罐车连续运输，采用人工配合配料，采用起重设备吊装，振捣采用高频率、低振幅的平板振捣设备实现。施工流程为：钢筋网片铺设、木板安装、混凝土入模、混凝土人工配料布料、混凝土振捣、人工补缺、三辊轴整平机找平、人工饰面、养护^[5]。

考虑到人工绑扎钢筋网面难以控制绑扎质量，案例工程所有钢筋网片均在工程中完成绑扎，在施工现场进行点焊，施工过程中严禁踩踏以及设备移动，避免钢筋网片下沉。为给后期养护、浇筑等工序提供基础条件，在桥面防撞护栏内侧安装导轨，根据施工高程标准控制导轨安装高度以及水平^[6]。

三辊轴整平机摊铺施工以预先划分的作业单元持续推进，每一个作业单元长度控制在25m左右，对应的施工时间最少控制在20min，最多不能超过45min，若是作业长度过短，三辊轴整平机不能有效运作，频繁移动，平整度会受到影响。若是作业长度过程，混凝土拌料必然会长时间推移，在振动作用下拌和料也会被逐步分层、离析，若是遭遇低凹出，分崩离析的混凝土浆液便会直接填入凹陷处，从而大幅度降低混凝土的均匀性。

结束语：

对于一般公路桥梁而言，水泥混凝土桥面铺装施工质量对于桥梁使用寿命有着至关重要的影响，桥梁铺装层水泥混凝土配比应该按照桥梁钢架密实法进行设计，综合考虑到拌和料本身塑性、粘聚力对于施工质量的影响，严格控制施工工序以及施工单元长度，如此才能够确保桥梁面层施工满足工程质量要求。

参考文献：

[1]王健, 毕玉峰, 张宏超. 杭州湾跨海大桥水泥混凝土桥梁桥面铺装车辙病害分析与预估[J]. 公路工程, 2018, v.43；No.189(02):232-236+272.

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[3]李成成. 高寒地区桥面铺装混凝土裂缝原因分析与解决措施[J]. 施工技术, 2018, 47(S4):287-289.

[4]张于漪. 水泥混凝土桥面铺装薄层加铺技术探讨[J]. 公路交通科技(应用技术版), 2019(9).

[5]殷海华, 孔燕, 李娣. 刚柔复合型桥面铺装在大跨径悬索桥中的应用[J]. 公路, 2018.

[6]张亮亮, 邓南忠, 曾泽润,等. 灌入保水砂浆后钢桥面铺装洒水降温效果分析[J]. 铁道建筑, 2018, 58(10):19-23.