1、2023年第1期杜加伟，郭康，华新，等：钢桥面铺装超高性能混凝土施工技术研究钢桥面铺装超高性能混凝土施工技术研究杜加伟1，郭康2，华新2，谢杰2，林玮1（1.江苏苏博特新材料股份有限公司，江苏 南京211103；2.宁波交通工程建设集团有限公司，浙江 宁波31500）摘要：文章结合杭宁高速（浙江段）改扩建工程II标两座变截面钢箱梁桥面UHPC铺装施工，阐述了铺装层超高性能混凝土在原材料、配合比与检验、拌合与运输、摊铺浇筑、养护等施工关键环节的质量控制措施，并针对特殊天气环境下的施工给出了应对措施，实现本工程高质量的顺利完成，也为同类工程施工提供借鉴与参考。关键词：超高性能混凝土；铺装；质量控制
2、；施工Abstract:Based on the UHPC pavement construction of two variable-section steel box girder bridge decks inthe reconstruction and expansion project of Hangzhou-Nanjing Expressway(Zhejiang Section),the paperexpounds the raw materials and mix proportion of the pavement layer ultra-high performance co
3、ncrete,and putsforward quality control measures for the key construction links such as inspection,mixing and transportation,paving and pouring,and maintenance.The article also gives countermeasures for the construction under specialweather conditions to achieve the smooth completion of the project w
4、ith high quality.This provides a referencefor the construction of similar projects.Key words:ultra-high performance concrete；pavement；quality conctrol；construction中图分类号 TU74 文献标识码 A 文章编号1004-5538（2023）01-0049-030引言杭州至南京高速公路（浙江段）改扩建工程第02标段涉及湖州境内经改造、扩建的两座变截面钢箱梁桥面超高性能混凝土（UHPC）铺装施工。UHPC铺装层厚度为6 cm，单桥幅宽为1
5、5.5 m2 m，长度分别为170 m和192 m。UHPC铺装层内设置单层密配钢筋网片，钢筋平均间距33 mm，栓钉平均间距15 cm。根据设计要求，单幅桥面UHPC铺装层须连续浇筑施工完成，不设分缝。超高性能混凝土（UHPC）是兼具超高抗渗性能和力学性能的纤维增强水泥基复合材料，其抗压强度可以达到120300 MPa，并具有传统混凝土所不具备的抗拉、裂后承载能力。该项目铺装层UHPC设计要求抗压强度120 MPa，抗折强度22 MPa，并采取90 蒸汽对铺装层UHPC进行热养护。该工程针从UHPC原材料、配合比设计、连续供应的拌合生产、摊铺浇筑、以及现场热养护等方面采取了专项措施，予以施工
6、全过程监控。同时，施工环境以及具体工况条件也需要采取相应的措施，确保施工质量。文中就这些专项措施予以阐述，为类似工程开展提供借鉴，也为相关标准、规范的出台提供参考。1钢桥面铺装层超高性能混凝土施工质量控制1.1 UHPC的原材料钢桥面铺装层UHPC的原材料包括且不仅限于水泥、粉煤灰、硅灰、矿粉、石英粉、细骨料、钢纤维、外加剂等材料或由上述材料的组合制成的预混料。该项目采用了由江苏苏博特新材料股份有限公司生产的SBT-UDC(II)超高性能混凝土预混料产品。同时，预混料产品的质量检验应严格执行，可依据GB/T 313872015活性粉末混凝土中的检验规则或约定的其他规则，分批次做好出厂检验与交货
7、检验。依据报验的UHPC配合比进行检验拌试验研究基金项目：宁波市交通运输科技项目（201910）。49-2023年第1期合，材料性能达到设计指标后，预混料产品方可收货使用。1.2配合比与检测钢桥面铺装层UHPC的配合比需先行报验，经第三方检测满足UHPC材料各项设计性能后，方可在工程中使用。值得注意的是，不同于普通混凝土，UHPC抗压强度与抗折强度的标准试件尺寸分别为100 mm100 mm100 mm与100 mm100 mm400 mm，即抗压强度与抗折强度的试验值均不乘以尺寸换算系数。同时，各标准对于UHPC单组检测试件数量的要求尚有出入，需提前明确执行标准。1.3UHPC的规模化拌合与
8、运输在进行钢桥面铺装UHPC的规模化拌合时，首先应确保拌合设备及工艺能够严格执行验证通过的UHPC配合比。因此，需特别注意以下几个方面：（1）各原材料称量的计量偏差参考GB/T 313872015活性粉末混凝土，如表1所示。根据表1推算，如采用预混料产品，其中干粉料的计量偏差应满足每盘2%与累计1%的要求。因此，在正式生产前，需对备料所用的所有称量设备精度及其实际工作情况进行查验，确保UHPC配合比被严格执行。同时，建议尽量避免拌合水及其他液体原材料采用流量方式计量。表1UHPC原材料计量允许偏差原材料品种水泥骨料水外加剂掺合料纤维每盘计量允许偏差/%累计计量允许偏差/%21321111211
9、1（2）由于UHPC的胶材用量较高，应提前确认粉料秤的量程及容积是否满足单盘一次称量的需求，如无法满足，应调整单盘拌合量或采用二次称量的措施。相应的，如减水剂等液料的称量也存在上述问题，需要提前确认与解决。（3）做好计量、拌合过程中所有阀口的开合与密闭确认，包括搅拌仓卸料阀口、砂仓（秤）下料阀口、中间备料仓下料阀口等，确保称量、拌合等过程中无物料滴漏影响配合比的准确性。同时，为确保材料性能，应严格依照厂家推荐的拌合制度进行UHPC的拌合。该工程使用的SBT-UDC(II)超高性能混凝土预混料产品的拌合制度要求如图1所示。钢纤维后掺入搅拌是目前UHPC拌合普遍采用的制度，其原因在于UHPC中的钢
10、纤维掺量高、极低水胶比、拌合物粘度大，如不采取后掺入的工艺措施，容易造成纤维分散不均、结团等现象，影响拌合物性能，甚至损害拌合设备。因此，需为规模化连续UHPC拌合生产提供钢纤维后投加的平台和通道，同时，需确保钢纤维分散投加及人员安全。该工程利用骨料上料输送皮带机，并对拌合系统软件进行修改，实现钢纤维的分散后投加。该工程采用普通混凝土搅拌罐车进行UHPC的运输。在罐车容量方面，应选用尽可能小的容量，减少粘度较高的UHPC拌合物粘附罐壁引起的损耗。在罐车接料前，应彻底将罐体内部清洗干净，并排尽罐内余水后方可接料，避免对配合比用水量的干扰；在罐车运输过程中，应保持罐体的匀速转动，避免UHPC拌合物
11、流动性的静置损失；在罐车卸料前，应高速反转，进一步保障卸料拌合物的匀质性。1.4 UHPC的摊铺浇筑该工程钢桥面铺装层UHPC的摊铺浇筑采用机械结合人工方式进行。UHPC拌合物由运输罐车卸料至臂架泵车料斗，经由车载泵泵送至浇筑工作面。工人控制泵管出口，在一定浇筑条带内初次均匀布料；再由工人采用振动尺进行二次匀料，实现初步密实浇筑，以及堆料平均高出控制标高12 cm。由振动横梁进行浇筑面的整平及标高控制，辅以人工补料、修整，对整平后的UHPC浇筑面立即覆盖保湿薄膜。钢桥面铺装层UHPC的摊铺浇筑施工中需注意以下要点：（1）泵送UHPC拌合物的入泵坍落扩展度宜控制在650700 mm。该流动性一方
12、面能够满足泵送的图1本工程UHPC的拌合制度杜加伟，郭康，华新，等：钢桥面铺装超高性能混凝土施工技术研究R试验研究50-2023年第1期需要，另一方面，可以较好的控制拌合物内部钢纤维的沉降，以及实现桥面3%以内坡面的标高控制。（2）UHPC浇筑摊铺速度通常大于拌合供料速度，应根据供料速度合理划分每次的摊铺条带；前后摊铺浇筑条带间的接合部位应采用插捣等方式使前后浇筑的UHPC拌合物充分融合，避免出现钢纤维断带。（3）整平时，应避免使用辊轴整平方式，建议使用平板振平方式。因UHPC拌合物粘度较大，整平时易大量黏附于辊轴表面并随之卷动，造成无法整平的局面；而振动整平时则不存在该问题，但需注意及时清理
13、前进方向堆高的物料。（4）覆盖的养护薄膜建议满足JG/T 1882010混凝土节水保湿养护膜相关指标要求，并紧贴混凝土表面；如需接续覆盖，应至少留有5 cm以上的搭接长度；应将薄膜边缘于浇筑面以外固定，避免被大风吹起。1.5养护本工程钢桥面铺装层UHPC采用蒸汽热养护，要求如表2所示。该工程为确保铺装层UHPC热养护质量，进行如下设置。（1）混凝土浇筑完成48 h后，对混凝土进行蒸养养护，高温蒸养前，撤除混凝土表面的保湿养护薄膜，以便高温蒸汽接触到混凝土表面。（2）搭设养护用棚架，高度设置为25 cm，纵横杆间距均为3 m；并间隔1 m绑扎铁丝，辅助支撑保温篷布和棉被。保温篷布及棉被铺设时，均
14、设置约20 cm的搭接，并可靠固定。（3）高温蒸养水蒸气由南北两岸各三台功率为80 kW的蒸养机提供，蒸养管道在养护棚内呈阶梯状布置，为确保养护蒸汽的均匀分部，在养护管道上每隔1.0 m开设一个小洞（在养护范围内开洞），养护蒸汽由小洞进入到蒸汽养护棚内，蒸养管道的布置如图2所示。（4）整个养护棚内的养护温度由蒸养机上自带并埋设于棚内的传感器探头进行实时监测与调控，结合人工温度计测量，确保热养护制度的严格执行。2施工环境对超高韧性混凝土施工的影响及质量监控要点2.1雨天施工UHPC应避开雨季施工，浇筑摊铺过程中遭遇降雨，当降雨影响混凝土表面质量时应停止施工。施工时应准备足够的防雨篷或塑料薄膜，防
15、雨篷支架宜采用焊接钢结构，材料宜使用帆布或编织布，以便在突发雷阵雨时，及时进行局部修整使其能够符合要求。对被暴雨冲刷后，破坏严重的部位，应尽早铲除重新浇筑。2.2刮风天施工在日照较强，空气干燥的春秋多风季节或山区、沿海经常刮风地区，要做好防护措施，防止刚浇筑完成的表面发生塑性收缩开裂。影响塑性收缩开裂的首要因素是风速，要及时进行保湿养护。刮风时，要用风速计在现场定量测风速或观测刮风引起的自然现象，确定风级。风力达到6级及以上时，要及时停止浇筑施工，同时对已形成的结构层面覆盖保湿养护膜或土工布防止塑性收缩开裂。2.3夏天施工夏季，当现场气温高于30 时，宜避开中午施工，可选择在早晨、傍晚或夜间施
16、工。若不能避开，应及时对成型的混凝土覆盖保湿养护膜或土工布并进行洒水保湿养护。3结语文章结合杭宁高速（浙江段）改扩建工程II标两座变截面钢箱梁桥面UHPC铺装施工，探讨了钢桥面铺装UHPC的施工技术及其质量控制措施，并针对特殊天气环境下的施工开展给出了应对措施。在文中所述各项施工措施严格执行下，该工程UHPC施工顺利开展，取得良好的施工效果与工程质量。第一作者：杜加伟（1982-），男，本科，助理工程师，无机非金属专业。（编辑：徐萍）（收稿日期：2022-12-9）表2钢桥面铺装层UHPC蒸汽热养护要求序号项目要求12345升温速度/（/h）养护温度/养护时间/h养护湿度/RH%降温速度/（/h）1570729510图2蒸养管道布置示意杜加伟，郭康，华新，等：钢桥面铺装超高性能混凝土施工技术研究试验研究51-
