浅析预压、植筋、UEA混凝土在公路改扩建工程桥梁拼接中的应用

唐绘龙（江苏润扬交通工程集团有限公司,江苏 扬州 225000）

浅析预压、植筋、UEA混凝土在公路改扩建工程桥梁拼接中的应用

唐绘龙
（江苏润扬交通工程集团有限公司,江苏 扬州 225000）

摘 要：公路改扩建施工已成为今后一段时期高速公路主要建设任务,预压、植筋、UEA混凝土施工质量的好坏直接关系到公路改扩建工程桥梁拼接质量和线形能否符合设计要求,因此, 预压、植筋、UEA混凝土施工方法和质量控制极为重要。本文就清连一级公路改高速改扩建项目某中桥拼接施工,结合实际施工经验及现场实际情况,对预压、植筋、UEA混凝土在公路改扩建工程桥梁拼接中的应用予以详细的介绍。

关键词：桥梁拼接加固；预压；植筋；UEA混凝土；施工工艺；质量控制

清连一级公路是国道107的组成部分,自1997年建成通车以来,是粤北山区和民族地区经济社会发展的纽带。由于原来的一级公路已经历十余年的运营，其沉降已基本稳定，而新建桥梁，不可避免的会产生沉降，在拼接处，沉降差异将会导致路面裂缝，大大的缩短道路的使用寿命和服务质量，甚至会出现行车安全事故，同时由于近年来路面建设费用占道路总投资的比重越来越大，路面的过早开裂无疑将大幅增加道路维修费用，因此，如何减小工后沉降，提高拼接质量成为拼接桥梁设计和施工的重中之重。

1 预压的应用及控制

为了有针对性的采取措施减小工后沉降，我们在清连一级公路改高速改扩建项目中选取某一先期开工的中桥做试验并详细记录了观测数据，全面了解桥梁沉降的发生过程。该中桥左幅拼接,设计为灌注桩基础、桩柱式桥台，上部为3×16 m先张法预应力空心板梁，角度为105°，观测分几个阶段进行，各阶段墩台的沉降量见表1。

由表1可见，新建桥梁的沉降主要集中在梁板安装和桥面铺装这两个阶段，而通常的施工则是安装结束后马上进行桥面铺装及拼接处施工。这样在拼接完成前就没有足够的时间让桥梁自然沉降，从而将这部分沉降带入到工后沉降，造成了运营后的路面病害发生，针对这一情况，我们调整了施工组织，加快拼接桥梁的下部施工。下部施工完成后立即进行梁板安装、桥面铺装，而拼接部分施工则待沉降基本稳定后再进行，让拼接桥梁在拼接前充分的预压沉降，这样就有效的降低了工后沉降。

该方案并无太多的技术含量，只是调整了施工组织，加快桥梁下部的施工进度，留有足够的预压时间，并加强观测即可。

2 板梁的拼接构造

（1）对此中桥采用上连下不连的方法予以拼接，对先张法预应力砼空心板梁进行改造，采取切割或凿除老桥边板梁翼缘，凿除部分现浇层砼。

（2）新桥内边板梁的翼缘处预留钢筋和老桥翼缘的植筋钢筋进行连接（焊接）。

（3）新旧板梁之间设置湿接缝，浇筑UEΑ补偿收缩混凝土。

3 植筋的应用及控制

3.1 植筋的意义[1]

植筋的意义是利用焊接技术将植入钢筋与新桥内边板中的预留钢筋连接起来，阻止新老梁板间的相对位移，以达到减少路面开裂的作用，因此，植筋质量的好坏，将直接影响到拼接桥梁的质量。

3.2 植筋工艺

准备→钻孔→清孔→孔除尘、干燥→钢筋处理→配胶→注胶→插筋→养生。

3.3 植筋的质量控制[2]

（1）选择有丰富经验，良好信誉的专业施工队伍。为了确保植筋质量，我们经过比较和检查选取了天津一家具有多年植筋施工经验，并有较好业绩的专业队伍进行本标段的植筋施工。

（2） 选择优质的植筋胶。植筋胶的好坏影响到植筋的锚固力，因而也直接决定了拼接的质量经过试验比较，选择了EPCONC6植筋胶，该植筋胶具有抗拉负载强度高、粘接强度高、固化时间短、耐高温、固化无收缩、抗老化、抗酸碱、无蠕变等特点，能充分满足桥梁拼接的质量要求。

（3）钻孔种植钢筋,加强过程控制。1）根据EPCONC6锚固剂的性能、施工单位的经验、现场拉拔试验及相关参考资料等要求，孔深与钢筋埋设深度相同,孔径比钢筋直径大4 mm,孔位应避让构造钢筋,孔道应顺直。我们确定如下的钻孔直径和深度，并在施工过程中严格控制；2）用毛刷反复轻刷孔壁，并用强风彻底清洁孔壁，再以高压干燥空气吹除孔底灰尘、碎片和水分，确保孔内保持干燥，不留下灰尘或泥浆；3）将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处，待插入钢筋后，胶即充满整个孔洞；4）植入钢筋应无锈蚀，钢筋插入前应用钢丝刷清除插入部分的表面污物，用丙酮擦净，钢筋应旋转着并须插入孔底，溢出的多余胶应及时清除。

（4）加强试验检测工作。施工前应做拉拔试验，通过拉拔试验，验证所采用的植筋胶、孔深和孔径是否达到抗拔力要求。植筋施工完成后，再按一定频率进行拉拔试验，验证植入钢筋的抗拔力。

4 UEA混凝土的应用及质量控制要点[3]

桥梁拼接除需保证拼接混凝土强度和植筋质量外，重要的是如何保证新旧桥混凝土的粘结，有关的实验结果表明，无论是施工期间还是在使用受力作用下，新旧混凝土之间的粘结面是薄弱环节。为此引入了UEΑ混凝土。

4.1 UEA混凝土的特点

UEΑ混凝土是一种微膨胀混凝土，当UEΑ膨胀剂加入普通水泥和水搅拌后，水化反应形成形成膨胀性水化物钙矾石，这是它的膨胀源，当混凝土膨胀时钢筋产生拉应力，与此同时该部分混凝土对约束面产生了相应的压应力，这就相当于提高了混凝土的早期抗拉强度。当混凝土开始收缩时，其抗拉强度已增长到足以抵抗收缩产生的拉应力，同时该部分混凝土的膨胀值抵消了收缩值，从而防止和大大减轻混凝土的收缩开裂，达到抗裂、防渗的目的。

4.2 UEA混凝土的质量控制要点

（1）原材料的选择。UEΑ膨胀剂质量应符合《混凝土膨胀剂》GB23439-2009国家标准，膨胀剂运到工地后进行限制膨胀率试验检测，合格后方可入库使用。

（2）配合比设计。一般UEΑ掺量为10%～20%，但由于水泥的活性不同和组成不同、化学添加剂的品种和掺量不同，UEΑ的掺量也不同，而验收UEΑ混凝土的重要指标是限制膨胀率，因此，必须以配置的UEΑ混凝土水中14 d的限制膨胀率＞0.015%，同时强度达到设计强度等级，以及膨胀率的预规定值来确定UEΑ的掺量。

（3）新老混凝土的粘结面的处理。影响新老混凝土粘结的重要因素之一是浇筑新混凝土前老混凝土表面的一些性质和状况，尤其是对于桥梁拼接，粘结面的处理显得尤为重要，因此要求：1）旧混凝土边板的切割界面和拼接的新混凝土边板相应表面进行凿毛处理，要求粗骨料露出不小于50%，表面凹凸不平度不小于6 mm，同时表面无松散、无裂缝；2）在UEΑ混凝土浇筑前对结合面不间断浇水3～6 h，然后盖上湿麻袋，直至老混凝土及粘结面上无明水，保湿12～24 h，再浇混凝土；3）浇筑UEΑ混凝土前，用毛刷涂抹一层0.5～1 mm厚的界面剂，界面剂采用掺10%的U型膨胀剂的水泥浆，其水灰比按0.3控制。

（4）UEΑ混凝土的施工。1）严格控制配合比,尤其是UEΑ掺量；2）混凝土搅拌时间要比普通混凝土延长30 s；3）控制混凝土浇筑时间间隔不超过1.5 h；4）UEΑ混凝土浇筑后的保温、保湿养护是关键，浇筑后应立即覆盖无纺土工布蓄水养护养护时间不少于14 d，以充分工艺膨胀过程中的水分，因为UEΑ混凝土不泌水，容易产生早期塑性收缩裂缝；5）在拼接混凝土养护期间，严紧相连的老桥上车辆通行，以免震动影响拼接混凝土的质量。

5 结论

桥梁拼接施工在省内还是新工艺，但只要考虑充分，措施得当，从先期开放交通后运营情况来看,拼接质量还是有保证的，有效的避免了路面裂缝的发生。

参考文献：

[1]王惠丽.浅谈植筋工艺[J].科技风,2009.

[2]王记平,程园.高速公路桥梁加固处治方案及施工工艺[J].河北交通科技,2010.

[3]张忠磊.UEA补偿收缩混凝土施工技术方案[J].黑龙江科技信息,2008.