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成都云龙湾大桥STC桥面铺装顺利完工

发布时间:2019-06-26

20193月30日上午,四川成都云龙湾大桥现场热闹非凡,聚集了建设、设计、施工、监理等各单位的项目领导人,由我司(广东冠生土木工程技术股份有限公司)参与建设的云龙湾大桥主体工程顺利通过验收且具备通车条件。

 

一、工程概况

云龙湾大桥位于锦江云龙湾,南北走向,基本与锦江正交。主桥一跨跨越锦江水面,孔跨布置为(30+80+205+80+30)m自锚式悬索桥,全长428.35m,主跨跨度205m,桥宽48.5m。主梁为纵横格构式正交异性桥面板钢梁,纵桥向由钢桥面板、U肋组成,桥面板厚16mm,U肋间距600mm。

 

云龙湾大桥效果图

本桥为自锚式悬索桥,主梁为钢梁,梁体较柔,活载作用下变形达28cm。超高韧性混凝土(STC)为一种新型材料,抗拉强度高,其对变形的适应能力强,且可以大大增加桥面局部刚度。主桥钢桥面采用超高韧性混凝土组合结构和沥青混凝土铺装层的方案,铺装总厚度9cm,面层为4cmSMA-13C沥青混凝土,底层为5cm超高韧性混凝土(STC)。为保证底层超高韧性混凝土与钢桥面的结合,在桥面板上设置剪力钉,并铺设钢筋网。

二、关于STC

STC轻型组合桥面结构技术为我司的核心产品。STC全称为超高韧性混凝土(Super Toughness Concrete, STC),是由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维和减水剂等材料或由上述材料制成干混料先加水拌合,再经凝结硬化后形成的一种具有高抗弯强度、高韧性、高耐久性的水泥基复合材料。钢纤维阻碍了混凝土内部微裂缝的扩展,能使混凝土表现出良好的塑性特征。

作为超高性能轻型组合桥面结构体系中超高韧性混凝土(STC)层其超高韧性混凝土的设计理论是最大密实度理论。不同于普通混凝土,超高韧性混凝土去除了大粒径的粗骨料,选用最大粒径一般不大于2mm的石英砂为骨料,选用优质硅酸盐水泥,掺入大量超细高活性掺合料,按最紧密堆积原理,确定各组成材料的比例。最大密实理论主要原理是毫米级颗粒(骨料) 的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充;微米级颗粒的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充,因此,大大提高了超高韧性混凝土内部密实度,减少了初始内部缺陷,但也使混凝土组成材料的细度增大。同时,由于高性能减水剂和级配钢纤维的掺入,以及采用极低的水灰比,强度和韧性获得明显提高,从而得到其特殊的物理力学性能。

三、云龙湾大桥主桥钢桥面铺装的施工

云龙湾大桥主桥钢桥面STC铺装工程由我司(广东冠生土木工程技术股份有限公司)承建。截止20193月15日,经过我司工程人员的日夜奋战,共历时50余天,顺利将主桥钢桥面机动车道及非机动车道完成STC桥面铺装,完成铺装面积近16000㎡。

1、焊接剪力钉

钢桥面防腐涂装完成后进行焊接栓钉施工。因工期紧迫,我司在焊接栓钉这一工序上投入大量人力物力,确保后续施工环节能无缝链接。本工程全桥焊接栓钉数量达70余万个。

 

工人焊接栓钉

 

完成栓钉焊接

2、焊接加强钢板

为保证分次浇筑的STC层有效的连接,在接缝处钢箱梁顶板上焊接厚为10mmS形加强钢板。本工程STC纵桥向无湿接缝,不设S形加强钢板。横桥向共设置1道湿接缝,设置在桥梁跨中区域受力较小位置。

 

加强钢板焊接完成

3、钢筋网铺设

STC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。本次绑扎钢筋网面积达16000㎡。

 

完成钢筋网绑扎

4、STC的浇筑施工

1)STC的拌和

超高韧性混凝土STC的拌合采用原材料的干拌和浇筑时加水湿拌两道工序。原材料的干拌预先在干拌工厂进行。原材料有石英砂、水泥、STC核心料及钢纤维,提前进场并做好检验、配合比设计等工作。根据浇筑施工进度计划,提前进行干拌工作。采用STC专用干拌机进行干拌,干拌混合均匀后再装入贮存桶。

 

STC干拌工厂

STC摊铺时,将已经干拌好装入贮存桶的STC干混料,按桶计量投入湿拌机,根据配合比按比例称量水,加水搅拌3~5min至STC流化,流化之后继续搅拌2min,每台搅拌机每次搅拌0.5m3。现场检测湿拌料的塌落度符合要求后再进行输送。

 


STC湿拌区域


2)STC的摊铺

将已经湿拌完成的STC料通过汽车泵输送至STC专业摊铺机进行布料摊铺,工作桥紧随其后,人工抹面及覆盖保湿膜、喷雾保湿等工序在工作桥上完成。

 

 

 

 

 

 

 

 

STC摊铺

浇筑过程中对局部表面有缺陷的部位,采用人工抹面修复,利用搭设于浇筑面两侧轨道上的工作桥进行。保湿养护工作在摊铺STC后立即开始,保湿养护流程为:高压水枪水雾喷射→覆盖节水保湿膜→浇水保湿。这一环节均在工作桥面上完成,工作桥随着STC的向前浇筑,工作面高压水枪水雾喷射→覆盖节水保湿膜→浇水保湿环节徐徐前进。


 


STC面层局部人工抹面

 

 

 

STC摊铺完成

本工程机动车道STC4次摊铺,非机动车道1次摊铺,每个摊铺周期大约10天。

5、STC高温蒸汽养护

高温蒸汽养护通过蒸汽发生器、蒸汽管道和蒸汽养护棚等设施实现。

 


 

 

 

 

 

 

STC高温蒸汽养护

STC终凝后揭除节水保湿膜,搭设蒸汽养护保温棚。保温棚由帆布和保温棉以及带支架的钢筋网片架设组成。网片支架高为20cm,内部布有蒸汽管道。一个养护区域内配备数台蒸汽发生器提供蒸汽,通过蒸汽管道输送,在保温棚内均匀合理设置温度和湿度传感器进行温湿度监测。养护温度恒定在80℃~90℃,养护时间72h。

 

养护完成后的STC面层

 

至此,云龙湾大桥主桥钢桥面超高韧性混凝土STC桥面铺装工程已完成所有工序, STC层达到设计强度,经过表面糙化处理后可直接进行路面磨耗层的施工。

 

路面磨耗层施工完成

 

目前,云龙湾大桥已具备通车条件并进入试运营阶段,这标志着我司在STC-轻型组合桥面结构技术的创新和应用上又迈出了一大步。

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