水泥混凝土桥面铺装设计要点

孙展望

(中交公路规划设计院有限公司，贵州 贵阳 550003)



水泥混凝土桥面铺装设计要点

孙展望

(中交公路规划设计院有限公司，贵州 贵阳 550003)

水泥混凝土桥面铺装层直接承受车辆轮压的作用，既是保护层，又是受力层，因此，应具有足够的强度、良好的整体性以及抗冲击和耐疲劳的特性，同时，还应具有防水性及温度变化的适应性能。

水泥混凝土；钢筋网；桥面铺装

按二级及二级以上公路桥梁水泥混凝土桥面铺装提出设计要点。三级及三级以下公路桥梁的水泥混凝土桥面铺装，可根据具体情况适当简化。

1 水泥混凝土

1.1 强度等级

应不低于车道板混凝土的强度等级，且不小于C40。

1.2 宜采用纤维混凝土

以下几种可供选择。

(1)聚丙烯纤维

主要物理力学指标：长度10～19cm；直径18～65μm；抗拉强度276～650MPa；弹性模量3.79×103MPa；极限伸长率15%～18%；密度0.91g/cm3；吸水性<0.1%。

掺入量：1～1.50kg/m3。当主要为了解决混凝土早期塑性裂缝时，掺量可以较少，如需同时克服温度裂缝时，掺量应增大。但最大掺入量不应超过2.275kg/m3(相当于纤维体积率0.25%)，否则将影响纤维在水泥浆中的分散性。另外，在特重及重交通情况下，掺量可适当提高。纤维长度、直径和抗拉强度的选择，应通过配合比试验确定。

纤维形状：单丝纤维和网状纤维两种均可采用。但网状纤维在水泥浆中的分散性优于单丝纤维。当掺量较大时，应采用网状纤维。

施工要求：搅拌时间应比普通混凝土延长60s左右；适当增加减水剂，以改善和易性。通过配合比试验确定掺量。

(2)改性聚丙烯纤维

普通聚丙烯纤维柔性大、不吸水，因此在水泥浆中易打团，特别是掺量较大时，这一缺点更为突出。改性聚丙烯纤维，主要是增大了纤维的弹性模量和强度，提高了与水泥浆的粘结力。主要优点：分散性、粘结性、抗渗性和抗老化均优于普通聚丙烯纤维。

改性聚丙烯纤维的其它指标与普通纤维接近。

改性聚丙烯纤维的渗入量：可在0.9～1.2kg/m3之间选用。纤维长度宜用19mm。改性聚丙烯纤维的生产厂：天津市欣晟建筑纤维公司。详细技术资料可向该公司索取。

(3)聚丙烯腈纤维(即碳纤维原丝，代号PAN)

主要物理力学指标：长度有6、12、24mm三种；直径13μm；抗拉强度500～910MPa；弹性模量7.5×103～21×103MPa；极限伸长率11%～20%；密度1.18g/cm3；吸水性<2%。

掺入量：0.8～1kg/m3。PAN市场价为55元/kg～70元/kg。

聚丙烯腈纤维混凝土的主要优点：在水泥浆中有很好的分散性，与水泥浆有很强的结合力，有优良的抗裂性和抗渗性，对桥面防水效果显著，能大幅提高混凝土抗碳化的能力和抗冻性。

(4)钢纤维

主要物理力学指标：长度20～60mm；直径0.3～0.9mm；长径比30～80；抗拉强度分为380MPa、600MPa和1 000MPa三个等级。

掺入量：按体积率计算时为0.35%～1%，相当于27.48～78.5kg/m3。应根据设计要求的钢纤维混凝土抗拉强度和抗弯拉强标准值，通过计算确定掺入量。

纤维形状：主要有高强钢丝切断形成的端钩形、钢板剪切形成的平直形或异形、钢锭铣削形成的端钩形和低合金钢熔抽形成的大头形可供选择。

2 粘结层

车道板顶面与水泥混凝土铺装层之间应有较强的粘结强度，以改善桥面的受力性能，并提高其耐久性。使用效果较好的粘结层为IAC无机界面粘结剂。用喷枪将界面剂喷涂在车道板顶面，厚度约1.5mm，并应在粘结剂初凝之前将铺装混凝土摊铺到位。也可以采用其他粘结性能好的水泥基防水粘结剂。

3 钢筋网

(1)新建桥梁，应在车道板内预埋锚固架立钢筋；旧桥改造或加固可采用植筋或其他可靠的方法(如环氧树脂粘结钢筋)安装锚固架立钢筋。

(2)钢筋网格一般取10cm×10cm。钢筋应采用10～16带肋钢筋。

(3)钢筋网应在整个桥面铺装层内连续，纵、横钢筋不得切断。

4 桥面铺装层厚度

水泥混凝土桥面铺装的最小厚度不得小于90mm。钢筋网至车道板顶的净距不小于30mm，钢筋网至桥面的净距不小于50mm。当用铺装层厚度形成桥面横坡时，边缘最小厚度不应小于70mm。

5 接 缝

5.1 横向缩缝

支座和桥面负变矩部位必须设横向缩缝。以支座或桥台为界，在每跨内均分缩缝间距，最大长度不宜大于6m，最短长度不宜小于4.5m。缩缝一般采用不设传力杆的假缝形式。上部应锯切槽口，深度(1/4～1/5)板厚，宽度3～8mm。

5.2 纵向施工缝

纵缝宜按路面板宽划分。一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。采用平缝形式，上部应锯切槽口，深度30～40mm，宽度3～8mm。中部设拉杆，可采用14螺纹钢筋，中部100mm需进行防锈处理。拉杆长度可用70cm，间距一般为50～60cm。

5.3 横向施工缝

每日施工结束或因其他原因中断施工时，必须设置横向施工缝，可用平缝型式，位置尽量与横向缩缝一致。其上部应锯切槽口，深度和宽度与横向缩缝相同。中部设传力杆，可用光面钢筋φ28或φ30，长度应不小于40cm，间距不应大于30cm。传力杆2/3长度应涂刷防锈涂料。

5.4 接缝填缝料

常用的填缝材料有聚氨酯焦油类、氯丁橡胶类、乳化沥青类、聚氯乙烯胶泥、沥青橡胶类、沥青马蹄脂及橡胶嵌缝条。

6 其他事项

(1)桥面铺装混凝土的抗折强度应不小于6MPa，耐磨强度不小于2.28kg/m2，渗透系数不大于0.57×10-10cm/s。

(2)膨胀剂的掺入量，当采用UEA-I型时，一般约为35kg/m3，需通过配合比试验确定。

(3)车道板向上伸入桥面铺装内的抗剪钢筋含量≥0.4%时(按桥面铺装的面积计算)，其厚度的60%～80%可以参与板梁体共同承力。

(4)桥面平整度要求：3m直尺检测最大间隙≤3mm(高速公路、一级公路)和≤5mm(其他公路)的合格率应达到90%以上。

(5)在车道板负弯矩区，铺装层内钢筋网的纵向钢筋宜适当加强(增大钢筋直径或加密钢筋间距)。

[1] 纤维混凝土结构技术规程(CECS38).2004.

[2] 纤维混凝土结构.机械工业出版社，2004.

[3] 高性能合成纤维混凝土.科学出版社，2003.

[4] 公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002)[S].

2016-04-01

孙展望(1985-)，男，湖南邵阳人，工程师，从事道路桥梁设计工作。

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