CN115491992A - 一种基于uhpc的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，包括以下流程：桥面清理→桥面栓钉焊接→钢筋网敷设→UHPC层施工→UHPC层表面糙化处理→环氧粘结层施工→沥青面层施工。本发明采用流水线施工模式，UHPC全自动布料机、整平机、覆膜及养护一体机的使用，更是大大提高了UHPC的施工效率，节约了施工工期，为工程提前交工奠定了基础。本发明的钢筋与栓钉的剪力连接作用，密配筋的UHPC层与正交异性钢桥面板协同受力，可有效降低了钢结构疲劳应力幅，从而大大降低了铺装层破损和钢结构部分出现疲劳开裂的概率。本发明的桥面一体化铺装施工技术，为大型钢桥设计、施工提供了新的选择和工程实践经验。
Description
技术领域
本发明涉及公路施工技术领域，特别涉及一种基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法。
背景技术
现有的很多大桥为采用正交异性钢桥面系的钢箱连拱结构，桥梁通常交通繁忙，且社会关注度高，后期更换常规钢桥面铺装会造成中断通行及产生不利的社会影响，因此，有必要研究一种能够满足全寿命周期耐久使用的新型的钢桥面铺装结构是非常必要的。
超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，也称作活性粉末混凝土(RPC，Reactive Powder Concrete)。由于UHPC层的厚度薄、自重轻，且具有超高的耐久性和超高的力学性能，因此，能适用于大跨径钢桥。
发明内容
为解决上述问题，本发明旨在提出一种基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，通过大断面数控自行走式布料、整平、覆膜及养护组合设备的投入，有效降低了UHPC铺装层的施工难度，并大大提高了UHPC铺装层的施工效率，保证了UHPC铺装层的施工进度和施工质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，包括以下流程：桥面清理→桥面栓钉焊接→钢筋网敷设→UHPC层施工→UHPC层表面糙化处理→环氧粘结层施工→沥青面层施工。
进一步的，所述桥面栓钉焊接包括以下步骤：
(1)栓钉焊前准备：焊接前检查栓钉质量，以确保栓钉无皱纹、毛刺、发裂、扭曲、弯曲缺陷；
(2)焊接面除锈清理：安装前通过先放线定出栓钉的准确位置，并对该点进行除锈、除漆、除油污处理，以露出金属光泽为准，并使施焊点局部平整；
(3)栓钉的安装焊接：将瓷环摆放就位，瓷环要保持干燥，施焊人员平稳握枪，并使枪与母材工作面垂直，然后施焊，直到焊后根部焊脚均匀、饱满，以保证其强度要达到要求。
进一步的，所述钢筋网铺设包括以下步骤：
(1)钢筋的检验；
(2)钢筋的准备：通过在桥面上提前铺设方木，并在方木上堆放并绑扎钢筋，以备使用；
(3)钢筋的绑扎及控制要点：钢筋绑扎前通过施工图纸，核对钢筋的钢种、直径、尺寸、数量、钢筋网布置图以确定钢筋的绑扎要求，具体绑扎要求包括：
(31)UHPC层内配置HRB400级带肋钢筋网，纵、横桥向钢筋直径均为10mm，且横桥向钢筋位于上层，所有钢筋的最小净保护层厚度为15mm；剪力钉纵横向标准间距为150mm时，其间布置4根钢筋，钢筋间距为37.5mm；
(32)在钢桥面面板上每隔1m平放φ14mm×50mm的钢筋作为垫块，将钢筋网直接搭在50mm的垫块上面，不需要绑扎，以保证钢筋网基本处于一个平面且满足保护层厚度；摊铺机轨道部位钢筋垫条每隔0.4m间隔铺设密集些，以防止受压时下陷；
(33)将纵向钢筋按设计位置放在钢筋垫条上，然后以设计的间距将横向钢筋放置在纵向钢筋上，再用镀锌钢丝将纵横钢筋在相交处绑扎；四周两根钢筋交叉点应每点绑扎，中间部分每隔三根呈斜线型绑牢钢筋网，将钢筋相交点扎牢；绑扎时应注意相邻绑扎点的铁丝扣要成“八”字形或左右扣绑扎，以免网片歪斜变形绑扎完毕后，扎丝末端应朝向钢面板；
(34)接头搭接处钢筋长度设计不小于20cm，绑扎点2处，搭接位置错开；同一断面位置，搭接钢筋的面积不超过50％，接头做法按超高韧性混凝土轻型组合桥面结构相关规程及设计要求实施，搭接时以保证钢筋网的整体牢固性；
(35)施工时当遇钢筋位置与栓钉布置有冲突，调整钢筋的位置以错开栓钉位置；
(36)当节段间的纵向钢筋需连通接长时，采用搭接式电弧焊，且搭接焊缝长度不小于10倍的直径；搭接位置错开布置，保证同一断面上的纵向钢筋搭接数量不超过截面钢筋总数量的1/3，横向钢筋搭接数量不超过截面钢筋总数量的1/2；
(37)UHPC砼层中钢筋网净保护层厚度不得小于15mm；
(4)钢筋网的检验：钢筋网绑扎完后进行间距及绑扎牢固检验，不合格地方进行重新绑扎和替换，以满足设计图纸要求。
进一步的，所述UHPC层施工包括以下步骤：
(1)施工准备：
(11)搅拌站配备：
人员：上料人员5人/台、操作和机修、电工1人/台、技术员1人/台、综合指挥1人，共需要8人/台；
设备：每台搅拌机机配吊车1台；对搅拌用电进行估算、组装机器，连接施工方电源，准备一次使用充足的用水储备；对搅拌机各部位检查调试、空载试机，确认无误后，加水清洗机器、试拌；
材料：粉料在厂家内加工完毕，钢纤维在施工现场进行添加，按照每次施工方量，估算需要粉料、钢纤维用量，收货确认材料配比量；
(12)材料进场后按设计文件要求对UHPC材料进行检测，检测合格后可投入使用；
(13)对钢桥面标高进行复测，以备后用；
(14)敷设用于UHPC铺装设备行走的导轨，导轨敷设完成后复测导轨标高。
(2)UHPC拌和及运输：现场UHPC采用标准包装，每包粉料重900kg，每包钢纤维为15kg，搅拌楼每批搅拌粉料2包，钢纤维145.4kg，每批拌合水用量为169.2±1kg；
21)搅拌材料添加顺序：启动搅拌机→投入粉料→加水→搅拌120s→投入纤维→搅拌120s→出料；
22)搅拌加料过程，试验员严格控制每个步骤的操作，确保按照设计要求进行作业；
23)UHPC采用普通混凝土罐车进行运输；
(3)UHPC的浇筑与养护：采用混凝土汽车泵将UHPC材料泵送至布料机，由布料机均匀布料完成一个横桥面的布料之后，整平机立即进行整平作业，整平完成后立即采用覆膜机立即进行喷雾覆膜养护，后续以此程序循序作业，从而确保桥面的纵横坡度和铺装面的平整度；当浇筑开始后，根据现场的搅拌量控制浇筑速度，确保连续浇筑，浇筑间隔不大于浇筑时UHPC表面的结皮时间，浇筑前确保有UHPC富余量；混凝土凝结时间与环境温度、入模温度、光照、风速、湿度综合因素相关；UHPC的初凝时间为4-6h，混凝土从搅拌、运输、摊铺、振捣、覆膜时间应在3h以内完成；UHPC终凝时间为8-10h。
进一步的，所述UHPC的浇筑与养护包括UHPC布料摊铺、UHPC整平、UHPC覆膜养护以及UHPC二次收面；
所述UHPC布料摊铺：UHPC摊铺采用全自动布料机布料，UHPC拌合物通过汽车泵输送到布料机的料仓内，经布料仓内送料、下料系统，实现精准布料，布料机布料速度为1.2～1.3m3/min；UHPC布料摊铺包括以下步骤：
1)设置纵向轨道，轨道架设在分块施工区两侧0.5米防撞墙范围内，沿桥向纵向行走；
2)摊铺布料开始前，先严格计算好并调试好布料机的行进速度和布料速度，满足布料的准确性；
3)布料机架设在横向钢梁上，横向行走，布料时通过混凝土汽车泵泵送供料，一边接料一边横向布料，确保布料过程均匀、连续；
4)通过布料机进行全桥面布料，在布料机达不到的区域、边角料处采用人工布料；
5)通过布料机流量自检系统实时查看布料流量和理论流量之间的偏差，以进行精确布料。
进一步的，所述UHPC整平：当UHPC布料摊铺完毕后，立即予以振实，UHPC整平机选用自行式高频低幅振平机，前后两级操作实现平整度与标高控制；前部为熨平部分，进行UHPC的摊铺、表面震动、提浆和找平；后部为精细整平，通过高频低幅震动将UHPC整平并压实；通过振平机实现纵向行走，每步宽度不超过整平机最大整平宽度；通整平机两端的升降系统对整平机高低进行调节，熨平板和振平板高度预先调整至设计标高；熨平板与振平板协调工作，振平后的混凝土平齐均匀；整平后，标高误差控制在±2mm以内。
进一步的，所述UHPC覆膜养护：当UHPC整平完成后，立即进行喷雾覆膜养护，UHPC覆膜养护采用集成式的自动覆膜机—养护平台，操作实施。
进一步的，所述UHPC二次收面：为保证UHPC成型质量，在UHPC初凝前进行二次收面，二次收面采用手持式抹光机，二次收面完成后立即用另外一台覆膜养护平台进行喷雾覆膜养护，同时为防止大风天气对覆膜工作造成影响，其后采用润湿的土工布进行覆盖。
进一步的，所述UHPC层表面糙化处理：采用专用的小型抛丸设备，抛丸处理按以下步骤要求进行：
(1)选用的丸料规格为S460、S550，推荐比例为7:3，推荐丸料流量为25kg/min；
(2)抛丸施工前，清除UHPC表面的油渍、锈迹、杂物、积水，以确保桥面干燥、清洁；
(3)抛丸过程连续作业，当因特殊原因造成抛丸停机，在下次重抛之前将机器倒退30cm左右，再重新开始抛丸，待机器行走过去后，及时检查搭接区域抛丸质量，如有遗漏再进行补抛；
(4)抛丸施工时，抛丸设备两次施工行车道之间搭接1cm～5cm宽度；抛丸后，丸料采用专用设备回收进行循环利用；
(5)抛丸完成后，进行磨耗层施工，防止UHPC表面裸露的钢纤维生锈；
(6)抛丸后清洗桥面，确保UHPC表面具有良好的清洁度、无浮灰、浮浆、碎屑杂物，并对桥面进行保护，防止桥面二次污染。
进一步的，所述环氧粘结层施工：首先把改性环氧树脂A、B组份按5:4的比例混合，通过搅拌器设备将其充分搅拌1～2分钟左右，利用滚筒均匀的滚涂到抛丸处理后洁净的基面上，每平米用量在0.6～0.8kg之间；搅拌后树脂材料在25分钟之内滚涂完毕，否则作废料处理，现场施工时10米经验检测法，每10米检验一下使用量，保证每平米的用量。
有益效果：本发明采用流水线施工模式，UHPC全自动布料机、整平机、覆膜及养护一体机的使用，更是大大提高了UHPC的施工效率，节约了施工工期，为工程提前交工奠定了基础。本发明的钢筋与栓钉的剪力连接作用，密配筋的UHPC层与正交异性钢桥面板协同受力，可有效降低了钢结构疲劳应力幅，从而大大降低了铺装层破损和钢结构部分出现疲劳开裂的概率。本发明的桥面一体化铺装施工技术，为大型钢桥设计、施工提供了新的选择和工程实践经验。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法的流程图；
图2为本发明实施例所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法中的栓钉的安装焊接示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
参见图1-2：一种基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，包括以下流程：桥面清理→桥面栓钉焊接→钢筋网敷设→UHPC层施工→UHPC层表面糙化处理→环氧粘结层施工→沥青面层施工。
需要说明的是，施工前，需人工清理钢桥面焊接的焊渣，有条件时可采用清扫车清扫，确保桥面板干净、整洁，无杂物、无油污、无水渍。
本实施例的钢筋与栓钉的剪力连接作用，密配筋的UHPC层与正交异性钢桥面板协同受力，可有效降低了钢结构疲劳应力幅，从而大大降低了铺装层破损和钢结构部分出现疲劳开裂的概率。
在一具体的实例中，所述桥面栓钉焊接包括以下步骤：
(1)栓钉焊前准备：焊接前检查栓钉质量，以确保栓钉无皱纹、毛刺、发裂、扭曲、弯曲缺陷；
需要说明的是，当栓钉头部径向裂纹和开裂不超过周边至钉体距离的一半时，也可以使用；施焊前必须经过严格的工艺参数试验，对不同厂家、批号、不同材质及焊接设备的栓焊工艺，均应分别进行试验后确定工艺；使用专用栓钉熔焊机进行焊接施工，并设置专用配电箱及专用线路。
(2)焊接面除锈清理：安装前通过先放线定出栓钉的准确位置，并对该点进行除锈、除漆、除油污处理，以露出金属光泽为准，并使施焊点局部平整；
(3)栓钉的安装焊接：将瓷环摆放就位，瓷环要保持干燥，施焊人员平稳握枪，并使枪与母材工作面垂直，然后施焊，直到焊后根部焊脚均匀、饱满，以保证其强度要达到要求。
需要说明的是，栓钉焊接工艺参数如下表所示：
需要说明的是，焊接电压，电流，时间及栓钉枪提起和插下等参数都要调到最佳状态，根据过去的经验和栓钉制造厂以及设备制造厂的说明来进行。
操作时，要待焊缝凝固后才能移去焊钉枪，如果焊钉枪不能使用时或用于返修不饱满的栓钉时可采用手工电弧焊，焊后要去掉瓷环，便于检查。
在一具体的实例中，所述钢筋网铺设包括以下步骤：
(1)钢筋的检验；
需要说明的是，钢筋进场时必须有出厂质量证明书或试验报告单并进行进场报验，每捆盘应有标牌；按炉(批)号及规格分批验收，并按施工验收规范的规定抽样复验，合格后方可使用；
(2)钢筋的准备：通过在桥面上提前铺设方木，并在方木上堆放并绑扎钢筋，以备使用；
为方便施工，当在桥面堆放钢筋时，应先每3m铺设1根10cm×10cm×200cm方木，在方木上堆放钢筋，防止损坏剪力钉。根据设计图纸要求，采用钢筋切断机将钢筋切割成横向设计长度，纵向通长布置，绑扎搭接，搭接位置应错开设置并且长度不小于20cm。
(3)钢筋的绑扎及控制要点：钢筋绑扎前通过施工图纸，核对钢筋的钢种、直径、尺寸、数量、钢筋网布置图以确定钢筋的绑扎要求，具体绑扎要求包括：
(31)UHPC层内配置HRB400级带肋钢筋网，纵、横桥向钢筋直径均为10mm，且横桥向钢筋位于上层，所有钢筋的最小净保护层厚度为15mm；剪力钉纵横向标准间距为150mm时，其间布置4根钢筋，钢筋间距为37.5mm；
(32)在钢桥面面板上每隔1m平放φ14mm×50mm的钢筋作为垫块，将钢筋网直接搭在50mm的垫块上面，不需要绑扎，以保证钢筋网基本处于一个平面且满足保护层厚度；摊铺机轨道部位钢筋垫条每隔0.4m间隔铺设密集些，以防止受压时下陷；
(33)将纵向钢筋按设计位置放在钢筋垫条上，然后以设计的间距将横向钢筋放置在纵向钢筋上，再用镀锌钢丝将纵横钢筋在相交处绑扎；四周两根钢筋交叉点应每点绑扎，中间部分每隔三根呈斜线型绑牢钢筋网，将钢筋相交点扎牢；绑扎时应注意相邻绑扎点的铁丝扣要成“八”字形或左右扣绑扎，以免网片歪斜变形绑扎完毕后，扎丝末端应朝向钢面板；
(34)接头搭接处钢筋长度设计不小于20cm，绑扎点2处，搭接位置错开；同一断面位置，搭接钢筋的面积不超过50％，接头做法按超高韧性混凝土轻型组合桥面结构相关规程及设计要求实施，搭接时以保证钢筋网的整体牢固性；
(35)施工时当遇钢筋位置与栓钉布置有冲突，调整钢筋的位置以错开栓钉位置；
(36)当节段间的纵向钢筋需连通接长时，采用搭接式电弧焊，且搭接焊缝长度不小于10倍的直径；搭接位置错开布置，保证同一断面上的纵向钢筋搭接数量不超过截面钢筋总数量的1/3，横向钢筋搭接数量不超过截面钢筋总数量的1/2；
(37)UHPC砼层中钢筋网净保护层厚度不得小于15mm；
(4)钢筋网的检验：钢筋网绑扎完后进行间距及绑扎牢固检验，不合格地方进行重新绑扎和替换，以满足设计图纸要求。
在一具体的实例中，所述UHPC层施工包括以下步骤：
(1)施工准备：
(11)搅拌站配备：
人员：上料人员5人/台、操作和机修、电工1人/台、技术员1人/台、综合指挥1人，共需要8人/台；
设备：每台搅拌机机配吊车1台；对搅拌用电进行估算、组装机器，连接施工方电源，准备一次使用充足的用水储备；对搅拌机各部位检查调试、空载试机，确认无误后，加水清洗机器、试拌；
材料：粉料在厂家内加工完毕，钢纤维在施工现场进行添加，按照每次施工方量，估算需要粉料、钢纤维用量，收货确认材料配比量；
需要说明的是，对粉料的储备量，根据施工期间天气情况和现场材料防护措施确定，确保材料不会受潮或淋雨等性能完好。
(12)材料进场后按设计文件要求对UHPC材料进行检测，检测合格后可投入使用；
(13)对钢桥面标高进行复测，以备后用；
(14)敷设用于UHPC铺装设备行走的导轨，导轨敷设完成后复测导轨标高。
需要说明的是，在进行轨道铺设时，把钢垫板焊接在钢基座上，轨道架设在钢垫板上，再在轨道的两侧焊接轨道压板，确保轨道固定。
(2)UHPC拌和及运输：现场UHPC采用标准包装，每包粉料重900kg，每包钢纤维为15kg，搅拌楼每批搅拌粉料2包，钢纤维145.4kg，每批拌合水用量为169.2±1kg；
21)搅拌材料添加顺序：启动搅拌机→投入粉料→加水→搅拌120s→投入纤维→搅拌120s→出料；
22)搅拌加料过程，试验员严格控制每个步骤的操作，确保按照设计要求进行作业；
需要说明的是，试验员必须对粉料、钢纤维、水的添加量严格按照设计要求控制，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。
23)UHPC采用普通混凝土罐车进行运输；
(3)UHPC的浇筑与养护：采用混凝土汽车泵将UHPC材料泵送至布料机，由布料机均匀布料完成一个横桥面的布料之后，整平机立即进行整平作业，整平完成后立即采用覆膜机立即进行喷雾覆膜养护，后续以此程序循序作业，从而确保桥面的纵横坡度和铺装面的平整度；当浇筑开始后，根据现场的搅拌量控制浇筑速度，确保连续浇筑，浇筑间隔不大于浇筑时UHPC表面的结皮时间(根据现场天气状况测算)，浇筑前确保有UHPC富余量；混凝土凝结时间与环境温度、入模温度、光照、风速、湿度综合因素相关；UHPC的初凝时间为4-6h，混凝土从搅拌、运输、摊铺、振捣、覆膜时间应在3h以内完成；UHPC终凝时间为8-10h。
需要说明的是，由于桥面存在纵向和横向坡度，加大了钢-UHPC轻型组合桥面铺装的施工难度，对于摊铺的均匀性和料的和易性要求较高，因此本工法采用布料机进行均匀布料，用整平机进行整平收面作业，从而确保施工的坡度和平整度。
浇筑前采用塌落度桶做扩展度试验，试验合格后方可进行浇筑作业。对钢梁表面、模板、钢筋和预埋件进行检查，确认符合设计和施工设计要求。钢梁表面的杂物采用背负式吹风机清理干净，并用水进行清洗，钢筋上的污垢应清理干净。浇筑时应注意保护钢桥外露面不受污染。UHPC层应按一定的顺序和方向连续浇筑，因故中断时，其间断时间应小于已浇筑超高性能混凝土的初凝时间，否则按施工缝处理。
在一具体的实例中，所述UHPC的浇筑与养护包括UHPC布料摊铺、UHPC整平、UHPC覆膜养护以及UHPC二次收面；
所述UHPC布料摊铺：UHPC摊铺采用全自动布料机布料，UHPC拌合物通过汽车泵输送到布料机的料仓内，经布料仓内送料、下料系统，实现精准布料，布料机布料速度为1.2～1.3m3/min；UHPC布料摊铺包括以下步骤：
1)设置纵向轨道，轨道架设在分块施工区两侧0.5米防撞墙范围内，沿桥向纵向行走；
2)摊铺布料开始前，先严格计算好并调试好布料机的行进速度和布料速度，满足布料的准确性；
3)布料机架设在横向钢梁上，横向行走，布料时通过混凝土汽车泵泵送供料，一边接料一边横向布料，确保布料过程均匀、连续；
4)通过布料机进行全桥面布料，在布料机达不到的区域、边角料处采用人工布料；
5)通过布料机流量自检系统实时查看布料流量和理论流量之间的偏差，以进行精确布料。
在一具体的实例中，所述UHPC整平：当UHPC布料摊铺完毕后，立即予以振实，UHPC整平机选用自行式高频低幅振平机，前后两级操作实现平整度与标高控制；前部为熨平部分，进行UHPC的摊铺、表面震动、提浆和找平；后部为精细整平，通过高频低幅震动将UHPC整平并压实；通过振平机实现纵向行走，每步宽度不超过整平机最大整平宽度；通整平机两端的升降系统对整平机高低进行调节，熨平板和振平板高度预先调整至设计标高；熨平板与振平板协调工作，振平后的混凝土平齐均匀；整平后，标高误差控制在±2mm以内。
需要说明的是，采用整平机进行整平施工时，应注意以下事项：
1)采用高频平板振动器、手执式振动器作为振捣辅助设备、工具，不得采用人工插捣方式振捣。
2)摊铺前，检查设备状态，使设备工作面处于湿润状态。
3)摊铺前，根据摊铺厚度、坍落扩展度大小，通过工艺试验确定摊铺速度、振动频率及振动时间，保证施工连续性。
4)摊铺过程中，应派专人进行摊铺厚度检查并及时反馈修正。
5)边角、预留孔等摊铺机无法摊铺的局部位置，采用人工布料，采用平板振动器振捣密实。
在一具体的实例中，所述UHPC覆膜养护：当UHPC整平完成后，立即进行喷雾覆膜养护，UHPC覆膜养护采用集成式的自动覆膜机—养护平台，操作实施。
需要说明的是，覆膜机设有架在边护栏和中护栏上的纵向行走轨道，覆膜机沿轨道自动行走；喷雾养护增加表面湿度，并立即覆膜；覆膜车沿框架上横向轨道自行行走，将薄膜拉覆在混凝土表面，并用通过轻型压轮压合。
在一具体的实例中，所述UHPC二次收面：为保证UHPC成型质量，在UHPC初凝前进行二次收面，二次收面采用手持式抹光机，二次收面完成后立即用另外一台覆膜养护平台进行喷雾覆膜养护，同时为防止大风天气对覆膜工作造成影响，其后采用润湿的土工布进行覆盖。
在一具体的实例中，所述UHPC层表面糙化处理：采用专用的小型抛丸设备，抛丸处理按以下步骤要求进行：
(1)选用的丸料规格为S460、S550，推荐比例为7:3，推荐丸料流量为25kg/min；
(2)抛丸施工前，清除UHPC表面的油渍、锈迹、杂物、积水，以确保桥面干燥、清洁；
(3)抛丸过程连续作业，当因特殊原因造成抛丸停机，在下次重抛之前将机器倒退30cm左右，再重新开始抛丸，待机器行走过去后，及时检查搭接区域抛丸质量，如有遗漏再进行补抛；
(4)抛丸施工时，抛丸设备两次施工行车道之间搭接1cm～5cm宽度；抛丸后，丸料采用专用设备回收进行循环利用；
(5)抛丸完成后，进行磨耗层施工，防止UHPC表面裸露的钢纤维生锈；
(6)抛丸后清洗桥面，确保UHPC表面具有良好的清洁度、无浮灰、浮浆、碎屑杂物，并对桥面进行保护，防止桥面二次污染。
在一具体的实例中，所述环氧粘结层施工：首先把改性环氧树脂A、B组份按5:4的比例混合，通过搅拌器设备将其充分搅拌1～2分钟左右，利用滚筒均匀的滚涂到抛丸处理后洁净的基面上，每平米用量在0.6～0.8kg之间；搅拌后树脂材料在25分钟之内滚涂完毕，否则作废料处理，现场施工时10米经验检测法，每10米检验一下使用量，保证每平米的用量。
需要说明的是，施工过程中应封闭交通，严禁车辆和人员进入未干施工区域，设备和工具清洗场地提前一小时布置好。在正式施工前需要采用大功率工业吸尘器进行吸尘、高压空气吹风处理这两重清扫。在抛丸处理后的桥面中线位置用1.5米宽的条状土工布(或彩条布)进行覆盖，作为粘层材料运输和人员交通的便道，随着施工推进，土工布卷筒同步推进，运输车辆的轮胎要经过湿、干两次清洁，防止轮胎把泥土、污渍带入粘层施工区。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，其特征在于，包括以下流程：桥面清理→桥面栓钉焊接→钢筋网敷设→UHPC层施工→UHPC层表面糙化处理→环氧粘结层施工→沥青面层施工。
2.根据权利要求1所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，其特征在于，所述桥面栓钉焊接包括以下步骤：
(1)栓钉焊前准备：焊接前检查栓钉质量，以确保栓钉无皱纹、毛刺、发裂、扭曲、弯曲缺陷；
(2)焊接面除锈清理：安装前通过先放线定出栓钉的准确位置，并对该点进行除锈、除漆、除油污处理，以露出金属光泽为准，并使施焊点局部平整；
(3)栓钉的安装焊接：将瓷环摆放就位，瓷环要保持干燥，施焊人员平稳握枪，并使枪与母材工作面垂直，然后施焊，直到焊后根部焊脚均匀、饱满，以保证其强度要达到要求。
3.根据权利要求1所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，其特征在于，所述钢筋网铺设包括以下步骤：
(1)钢筋的检验；
(2)钢筋的准备：通过在桥面上提前铺设方木，并在方木上堆放并绑扎钢筋，以备使用；
(3)钢筋的绑扎及控制要点：钢筋绑扎前通过施工图纸，核对钢筋的钢种、直径、尺寸、数量、钢筋网布置图以确定钢筋的绑扎要求，具体绑扎要求包括：
(31)UHPC层内配置HRB400级带肋钢筋网，纵、横桥向钢筋直径均为10mm，且横桥向钢筋位于上层，所有钢筋的最小净保护层厚度为15mm；剪力钉纵横向标准间距为150mm时，其间布置4根钢筋，钢筋间距为37.5mm；
(32)在钢桥面面板上每隔1m平放φ14mm×50mm的钢筋作为垫块，将钢筋网直接搭在50mm的垫块上面，不需要绑扎，以保证钢筋网基本处于一个平面且满足保护层厚度；摊铺机轨道部位钢筋垫条每隔0.4m间隔铺设密集些，以防止受压时下陷；
(33)将纵向钢筋按设计位置放在钢筋垫条上，然后以设计的间距将横向钢筋放置在纵向钢筋上，再用镀锌钢丝将纵横钢筋在相交处绑扎；四周两根钢筋交叉点应每点绑扎，中间部分每隔三根呈斜线型绑牢钢筋网，将钢筋相交点扎牢；绑扎时应注意相邻绑扎点的铁丝扣要成“八”字形或左右扣绑扎，以免网片歪斜变形绑扎完毕后，扎丝末端应朝向钢面板；
(34)接头搭接处钢筋长度设计不小于20cm，绑扎点2处，搭接位置错开；同一断面位置，搭接钢筋的面积不超过50％，接头做法按超高韧性混凝土轻型组合桥面结构相关规程及设计要求实施，搭接时以保证钢筋网的整体牢固性；
(35)施工时当遇钢筋位置与栓钉布置有冲突，调整钢筋的位置以错开栓钉位置；
(36)当节段间的纵向钢筋需连通接长时，采用搭接式电弧焊，且搭接焊缝长度不小于10倍的直径；搭接位置错开布置，保证同一断面上的纵向钢筋搭接数量不超过截面钢筋总数量的1/3，横向钢筋搭接数量不超过截面钢筋总数量的1/2；
(37)UHPC砼层中钢筋网净保护层厚度不得小于15mm；
(4)钢筋网的检验：钢筋网绑扎完后进行间距及绑扎牢固检验，不合格地方进行重新绑扎和替换，以满足设计图纸要求。
4.根据权利要求1所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，其特征在于，所述UHPC层施工包括以下步骤：
(1)施工准备：
(11)搅拌站配备：
人员：上料人员5人/台、操作和机修、电工1人/台、技术员1人/台、综合指挥1人，共需要8人/台；
设备：每台搅拌机机配吊车1台；对搅拌用电进行估算、组装机器，连接施工方电源，准备一次使用充足的用水储备；对搅拌机各部位检查调试、空载试机，确认无误后，加水清洗机器、试拌；
材料：粉料在厂家内加工完毕，钢纤维在施工现场进行添加，按照每次施工方量，估算需要粉料、钢纤维用量，收货确认材料配比量；
(12)材料进场后按设计文件要求对UHPC材料进行检测，检测合格后可投入使用；
(13)对钢桥面标高进行复测，以备后用；
(14)敷设用于UHPC铺装设备行走的导轨，导轨敷设完成后复测导轨标高。
(2)UHPC拌和及运输：现场UHPC采用标准包装，每包粉料重900kg，每包钢纤维为15kg，搅拌楼每批搅拌粉料2包，钢纤维145.4kg，每批拌合水用量为169.2±1kg；
21)搅拌材料添加顺序：启动搅拌机→投入粉料→加水→搅拌120s→投入纤维→搅拌120s→出料；
22)搅拌加料过程，试验员严格控制每个步骤的操作，确保按照设计要求进行作业；
23)UHPC采用普通混凝土罐车进行运输；
(3)UHPC的浇筑与养护：采用混凝土汽车泵将UHPC材料泵送至布料机，由布料机均匀布料完成一个横桥面的布料之后，整平机立即进行整平作业，整平完成后立即采用覆膜机立即进行喷雾覆膜养护，后续以此程序循序作业，从而确保桥面的纵横坡度和铺装面的平整度；当浇筑开始后，根据现场的搅拌量控制浇筑速度，确保连续浇筑，浇筑间隔不大于浇筑时UHPC表面的结皮时间，浇筑前确保有UHPC富余量；混凝土凝结时间与环境温度、入模温度、光照、风速、湿度综合因素相关；UHPC的初凝时间为4-6h，混凝土从搅拌、运输、摊铺、振捣、覆膜时间应在3h以内完成；UHPC终凝时间为8-10h。
5.根据权利要求4所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，其特征在于，所述UHPC的浇筑与养护包括UHPC布料摊铺、UHPC整平、UHPC覆膜养护以及UHPC二次收面；
所述UHPC布料摊铺：UHPC摊铺采用全自动布料机布料，UHPC拌合物通过汽车泵输送到布料机的料仓内，经布料仓内送料、下料系统，实现精准布料，布料机布料速度为1.2～1.3m3/min；UHPC布料摊铺包括以下步骤：
1)设置纵向轨道，轨道架设在分块施工区两侧0.5米防撞墙范围内，沿桥向纵向行走；
2)摊铺布料开始前，先严格计算好并调试好布料机的行进速度和布料速度，满足布料的准确性；
3)布料机架设在横向钢梁上，横向行走，布料时通过混凝土汽车泵泵送供料，一边接料一边横向布料，确保布料过程均匀、连续；
4)通过布料机进行全桥面布料，在布料机达不到的区域、边角料处采用人工布料；
5)通过布料机流量自检系统实时查看布料流量和理论流量之间的偏差，以进行精确布料。
6.根据权利要求5所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，其特征在于，所述UHPC整平：当UHPC布料摊铺完毕后，立即予以振实，UHPC整平机选用自行式高频低幅振平机，前后两级操作实现平整度与标高控制；前部为熨平部分，进行UHPC的摊铺、表面震动、提浆和找平；后部为精细整平，通过高频低幅震动将UHPC整平并压实；通过振平机实现纵向行走，每步宽度不超过整平机最大整平宽度；通整平机两端的升降系统对整平机高低进行调节，熨平板和振平板高度预先调整至设计标高；熨平板与振平板协调工作，振平后的混凝土平齐均匀；整平后，标高误差控制在±2mm以内。
7.根据权利要求5所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，其特征在于，所述UHPC覆膜养护：当UHPC整平完成后，立即进行喷雾覆膜养护，UHPC覆膜养护采用集成式的自动覆膜机—养护平台，操作实施。
8.根据权利要求5所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，其特征在于，所述UHPC二次收面：为保证UHPC成型质量，在UHPC初凝前进行二次收面，二次收面采用手持式抹光机，二次收面完成后立即用另外一台覆膜养护平台进行喷雾覆膜养护，同时为防止大风天气对覆膜工作造成影响，其后采用润湿的土工布进行覆盖。
9.根据权利要求1所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，其特征在于，所述UHPC层表面糙化处理：采用专用的小型抛丸设备，抛丸处理按以下步骤要求进行：
(1)选用的丸料规格为S460、S550，推荐比例为7:3，推荐丸料流量为25kg/min；
(2)抛丸施工前，清除UHPC表面的油渍、锈迹、杂物、积水，以确保桥面干燥、清洁；
(3)抛丸过程连续作业，当因特殊原因造成抛丸停机，在下次重抛之前将机器倒退30cm左右，再重新开始抛丸，待机器行走过去后，及时检查搭接区域抛丸质量，如有遗漏再进行补抛；
(4)抛丸施工时，抛丸设备两次施工行车道之间搭接1cm～5cm宽度；抛丸后，丸料采用专用设备回收进行循环利用；
(5)抛丸完成后，进行磨耗层施工，防止UHPC表面裸露的钢纤维生锈；
(6)抛丸后清洗桥面，确保UHPC表面具有良好的清洁度、无浮灰、浮浆、碎屑杂物，并对桥面进行保护，防止桥面二次污染。
10.根据权利要求1所述的基于UHPC的大跨径钢桥的桥面一体化铺装施工方法，其特征在于，所述环氧粘结层施工：首先把改性环氧树脂A、B组份按5:4的比例混合，通过搅拌器设备将其充分搅拌1～2分钟左右，利用滚筒均匀的滚涂到抛丸处理后洁净的基面上，每平米用量在0.6～0.8kg之间；搅拌后树脂材料在25分钟之内滚涂完毕，否则作废料处理，现场施工时10米经验检测法，每10米检验一下使用量，保证每平米的用量。
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