CN112458907A - 钢结构超大面积铺装超高性能混凝土层施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢结构超大面积铺装超高性能混凝土层施工方法，其步骤：1、钢梁桥面板UHPC浇筑前施工准备，铺装层内铺设的钢筋网片采用热轧带肋钢筋网，热轧带肋钢筋网中钢筋纵横向间距均为100mm，钢筋网片的铺装注意搭接的长度必须满足设计图纸要求和规范要求，并且留有足够的钢筋保护层；钢筋采用绑扎施工，在绑扎过程中，注意同向钢筋接头按照50％比例错开，搭接长度满足相关要求；2、钢梁桥面板UHPC浇筑，UHPC浇筑由低往高施工；3、UHPC养护；4、湿接缝UHPC浇筑及养护。施工方法主要采用每节段钢箱梁整体大面积UHPC摊铺，节段焊缝处采用小型新型摊铺设备进行拌料和摊铺，实现超大面积UHPC的摊铺施工。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢结构桥面铺装层采用UHPC的施工方法，尤其是一种钢结构超大面积铺装超高性能混凝土层施工方法。
背景技术
基于新建斜拉桥，其主桥设计为钢结构箱梁，工程设计为 L＝110+225+110＝445m平行单索面钢塔钢箱梁斜拉桥结构形式，塔梁固接、塔墩分离体系。为了便于运输和吊装，钢箱梁采用工厂分段加工，现场节段拼装，标准节段长10.5m，桥面铺装标准厚度60mm，铺装层内配置φ16@100钢筋网片，通过剪力钉与钢主梁顶板进行连接。混凝土采用HSH型UHPC混凝土，下部保护层厚度16mm，上部保护层厚度12mm。机动车道桥面铺装净宽12.25×2＝24.5m，非机动车道桥面铺装净宽2.5×2＝5m，长度共计445m(人行道无桥面铺装)。因此，需要一种钢结构超大面积铺装超高性能混凝土层施工方法。
发明内容
本发明主要是针对于钢结构桥面铺装层采用UHPC施工，而提供一种钢结构超大面积铺装超高性能混凝土层施工方法。
本发明的技术方案是：一种钢结构超大面积铺装超高性能混凝土层施工方法，包括以下步骤：
一、钢梁桥面板UHPC浇筑前施工准备
钢梁桥结构顶面处理、钢筋绑扎、支架及模板施工；其中，铺装层内铺设的钢筋网片采用热轧带肋钢筋网，热轧带肋钢筋网中钢筋的纵横向间距均为 100mm，热轧带肋钢筋网片的铺装注意搭接的长度必须满足设计图纸要求和规范要求，并且留有足够的钢筋保护层；钢筋采用绑扎施工，在绑扎过程中，注意同向钢筋接头按照50％比例错开，搭接长度满足《公路桥涵施工技术规范》中相关要求；
二、钢梁桥面板UHPC浇筑
1)UHPC拌和及运输
施工现场采用多台搅拌机进行搅拌，加快搅拌速度；提前准备充足的粉料及钢纤维，且放置于搅拌机周边；
运输UHPC拌合物的料斗接料前应对料斗内部清洗干净；接料后，按照既定的路线吊运至浇筑现场，其间要求料斗慢速匀速移动。
2)UHPC摊铺及振捣
UHPC浇筑由低往高施工，由远及近施工时是由高往低浇筑，控制好浇筑的速度，根据材料的流动性，推算浇筑覆盖距离，确保浇筑后的面达到设计标高； UHPC拌合物浇筑时需保证均匀浇筑，且浇筑需连续进行，浇筑间歇期不得超过 20分钟，如遇浇筑停滞，应对前次浇筑的UHPC面进行插捣破坏；桥面铺装表面采用振平尺、平板振捣器进行振捣，轻型振捣梁整平；
三、UHPC养护
UHPC养护采用薄膜、土工布覆盖养护，在抹面完成立即洒水覆盖薄膜进行养护；期间洒水保持湿润，严禁人员、机械进入踩踏、碾压和其他物件的堆放，养护时间不少于5天；
四、湿接缝UHPC浇筑及养护
湿接缝采用企口缝，UHPC层界面涂缓凝剂，待UHPC初凝后立刻用高压水枪冲洗，漏出钢纤维并形成粗糙表面；湿接缝UHPC浇筑前，需清除接缝内杂物，并对混凝土结合面用水涂刷湿润。
进一步，所述钢梁桥结构顶面处理包括：
1)钢箱梁表面除锈完成后，距离UHPC浇筑还有一段时间，这段时间里在后续钢梁顶面除锈施工过程中，加强第一次除锈打磨力度，打磨验收后采用表面刷油隔绝空气的办法，阻隔钢梁与空气接触面，若遇阴雨天气，还需进行覆盖防雨；加快钢筋施工速度，缩短与浇筑施工之间的时间间隔；UHPC浇筑前对钢梁顶面残留的建筑垃圾再清理一遍；
2)在桥面UHPC浇筑前，对湿接缝部位进行覆盖保护；拆模时间不得超过 12小时，拆模后立即清理湿接缝交界面的填缝泡沫及交界面凿毛，清理完成后再将湿接缝覆盖，直至湿接缝施工。
进一步，所述UHPC拌和的顺序为：启动搅拌机→投入粉料→搅拌60s→加水→搅拌240s，使物料达到流化状态→投入纤维、继续搅拌180s以上→出料。
本发明的有益效果是：
本发明的施工方法主要采用每节段钢箱梁整体大面积UHPC摊铺，节段焊缝处采用小型新型摊铺设备进行拌料和摊铺，实现超大面积UHPC的摊铺施工。并考虑到应用常规混凝土进行桥面铺装会导致混凝土与钢结构粘结性能差，极易损坏、钢结构由于疲劳损坏导致后期维护费用高等特点，采用UHPC会有效提高钢桥面的疲劳性能、粘结性能、防水性、耐久性、抗开裂性能和钢结构的刚度等，有效减少了钢结构桥梁在用钢量和运营养护等方面的成本。
附图说明
图1是本发明的施工方法流程图；
图2是本发明的桥面与湿接缝钢筋图；
图3是湿接缝的平面布置图。
具体实施方式
下面结合具体实例，进一步阐述本发明的施工工艺方法。应理解，这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图2,3所示，本发明的施工工艺重点是钢桥面及湿接缝处钢筋的绑扎。桥面钢筋网片采用D16型HRB400E热轧带肋钢筋网(纵横向间距均为100mm)，湿接缝处钢筋需加密处理，钢筋加密方式如图1，3，4所示。
如图1所示，本发明的具体操作方法：
1、钢梁桥面板UHPC浇筑前施工准备
1)钢箱梁表面除锈完成后，距离UHPC浇筑还有一段时间，这段时间里在后续钢梁顶面除锈施工过程中，加强第一次除锈打磨力度，打磨验收后采用表面刷油隔绝空气的办法，阻隔钢梁与空气接触面，若遇阴雨天气，还需进行覆盖防雨；加快钢筋施工速度，缩短与浇筑施工之间的时间间隔；UHPC浇筑前对钢梁顶面残留的建筑垃圾再清理一遍。
2)铺装层内铺设的钢筋网片采用D16型HRB400E热轧带肋钢筋网(纵横向间距均为100mm)，网片的铺装注意搭接的长度必须满足设计图纸要求和规范要求(《钢筋砼用钢筋网》(GB/T 1499.3-2010))，并且留有足够的钢筋保护层。
3)钢筋采用绑扎施工，在绑扎过程中，注意同向钢筋接头按照50％比例错开，搭接长度L满足《公路桥涵施工技术规范》中相关要求。因接缝位置宽度较窄，桥面铺装表面采用小型振平尺进行振捣及表面整平。
4)在桥面UHPC浇筑前，对湿接缝部位进行覆盖保护；拆模时间不得超过 12小时，拆模后立即清理湿接缝交界面的填缝泡沫及交界面凿毛，清理完成后再将湿接缝覆盖，直至湿接缝施工。
2、钢梁桥面板UHPC浇筑
1)超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete)，简称UHPC，UHPC 浇筑时，将轨道钢筋放置在桥面铺装钢筋网片上，根据标高控制线调整钢筋高度，要求轨道钢筋顶面标高与桥面铺装标高保持一致；将轨道支撑钢筋焊接在轨道钢筋上，每个支撑点设置两根支撑钢筋，支撑呈三角形布置，以保证轨道钢筋的稳定。振捣梁轨道采用一根φ25mm钢筋，以φ16mm钢筋做轨道支撑，即每个振捣梁使用两根轨道。
2)UHPC在运输和浇筑过程中有一定的水分损失，为避免在白天有光照和高温情况下造成摊铺难度大，摊铺不均的问题，施工现场可采用多台搅拌机进行搅拌，加快搅拌速度；提前准备充足的粉料及钢纤维，且放置于搅拌机周边，减少送料时间；每隔一段时间(1h)对运输拌合料的翻斗车进行清理，清理掉附着的干硬废料，并根据实际情况(光照或风力较大)浇水湿润翻斗内壁。运输UHPC拌合物的料斗接料前应对料斗内部清洗干净。接料后，按照既定的路线吊运至浇筑现场，预计用时12-15分钟，其间要求料斗慢速匀速移动。
3)材料拌和添加顺序：启动搅拌机→投入粉料(搅拌60s)→加水和→搅拌240s(物料达到流化状态)→投入纤维、继续搅拌(搅拌180s以上)→出料。卸料做扩展度试验，试验合格卸料浇筑；搅拌过程中，每小时对三台搅拌机的扩展度检测一次。
4)搅拌加料过程，试验员严格控制每个步骤的操作，确保按照要求进行作业；试验员必须对粉料、钢纤维、水的添加量严格控制，与搅拌机操作员密切配合，操作员必须服从试验员的指挥，不得私自更改加水量；
5)UHPC浇筑原则上由低往高施工，如果现场条件不允许，由远及近施工时是由高往低浇筑，控制好浇筑的速度，根据材料的流动性，推算浇筑覆盖距离，确保浇筑后的面达到设计标高。
6)UHPC拌合物浇筑时需保证均匀浇筑，且浇筑需连续进行，浇筑间歇期不得超过20分钟。如遇浇筑停滞，应对前次浇筑的UHPC面进行插捣破坏。宜在两次浇筑期间对表面进行喷雾保水养护。禁止雨天露天浇筑施工。桥面铺装表面采用振平尺、平板振捣器进行振捣，轻型振捣梁整平。如拌合物入模后流动性较大，随桥面横、纵坡流淌无法造坡时，可等待20～30分钟，待拌合物静置损失后，采用振平尺刮抹的方式造坡。根据现场情况，及时对已浇筑部位进行标高控制，完成部分立即用塑料薄膜覆盖保湿养护。浇筑期间，现场技术人员应时刻观察模板、钢筋和预埋件等的稳固情况，当发现有漏浆、松动、变形、移位时，应安排及时处理。
3、UHPC养护
UHPC养护采用薄膜、土工布覆盖养护，在抹面完成立即洒水覆盖薄膜进行养护。期间洒水保持湿润，封闭作业面，加强巡查，确保养护到位，严禁人员、机械进入踩踏、碾压和其他物件的堆放，养护时间不少于5天。
4、湿接缝UHPC浇筑及养护
湿接缝采用企口缝，UHPC层界面涂缓凝剂，待UHPC初凝后立刻用高压水枪冲洗，漏出钢纤维并形成粗糙表面。湿接缝UHPC浇筑前，需清除接缝内杂物，并对混凝土结合面用水涂刷湿润。
Claims (3)
1.一种钢结构超大面积铺装超高性能混凝土层施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、钢梁桥面板UHPC浇筑前施工准备
钢梁桥结构顶面处理、钢筋绑扎、支架及模板施工；其中，铺装层内铺设的钢筋网片采用热轧带肋钢筋网，热轧带肋钢筋网中钢筋的纵横向间距均为100mm，热轧带肋钢筋网片的铺装注意搭接的长度必须满足设计图纸要求和规范要求，并且留有足够的钢筋保护层；钢筋采用绑扎施工，在绑扎过程中，注意同向钢筋接头按照50％比例错开，搭接长度满足《公路桥涵施工技术规范》中相关要求；
二、钢梁桥面板UHPC浇筑
1)UHPC拌和及运输
施工现场采用多台搅拌机进行搅拌，加快搅拌速度；提前准备充足的粉料及钢纤维，且放置于搅拌机周边；
运输UHPC拌合物的料斗接料前应对料斗内部清洗干净；接料后，按照既定的路线吊运至浇筑现场，其间要求料斗慢速匀速移动。
2)UHPC摊铺及振捣
UHPC浇筑由低往高施工，由远及近施工时是由高往低浇筑，控制好浇筑的速度，根据材料的流动性，推算浇筑覆盖距离，确保浇筑后的面达到设计标高；UHPC拌合物浇筑时需保证均匀浇筑，且浇筑需连续进行，浇筑间歇期不得超过20分钟，如遇浇筑停滞，应对前次浇筑的UHPC面进行插捣破坏；桥面铺装表面采用振平尺、平板振捣器进行振捣，轻型振捣梁整平；
三、UHPC养护
UHPC养护采用薄膜、土工布覆盖养护，在抹面完成立即洒水覆盖薄膜进行养护；期间洒水保持湿润，严禁人员、机械进入踩踏、碾压和其他物件的堆放，养护时间不少于5天；
四、湿接缝UHPC浇筑及养护
湿接缝采用企口缝，UHPC层界面涂缓凝剂，待UHPC初凝后立刻用高压水枪冲洗，漏出钢纤维并形成粗糙表面；湿接缝UHPC浇筑前，需清除接缝内杂物，并对混凝土结合面用水涂刷湿润。
2.根据权利要求1所述的钢结构超大面积铺装超高性能混凝土层施工方法，其特征在于：所述钢梁桥结构顶面处理包括：
1)钢箱梁表面除锈完成后，距离UHPC浇筑还有一段时间，这段时间里在后续钢梁顶面除锈施工过程中，加强第一次除锈打磨力度，打磨验收后采用表面刷油隔绝空气的办法，阻隔钢梁与空气接触面，若遇阴雨天气，还需进行覆盖防雨；加快钢筋施工速度，缩短与浇筑施工之间的时间间隔；UHPC浇筑前对钢梁顶面残留的建筑垃圾再清理一遍；
2)在桥面UHPC浇筑前，对湿接缝部位进行覆盖保护；拆模时间不得超过12小时，拆模后立即清理湿接缝交界面的填缝泡沫及交界面凿毛，清理完成后再将湿接缝覆盖，直至湿接缝施工。
3.根据权利要求1所述的钢结构超大面积铺装超高性能混凝土层施工方法，其特征在于：所述UHPC拌和的顺序为：启动搅拌机→投入粉料→搅拌60s→加水→搅拌240s，使物料达到流化状态→投入纤维、继续搅拌180s以上→出料。
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