鋼纖維混凝土技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用

李曦

摘 要：在重載車輪反復(fù)荷載影響下，因彎拉強度、抗疲勞性能降低，極易出現(xiàn)裂縫，為有效提升工程質(zhì)量，必須合理選用施工材料。本文以某特大橋面施工案例為依托，結(jié)合鋼纖維混凝土的工作特性，對路橋施工中鋼纖維混凝土施工材料準備及技術(shù)要點進行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：鋼纖維混凝土；路橋施工；概況

中圖分類號：U445.57 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0131-02

1 鋼纖維混凝土的概況

將分布方向不一的短鋼纖維摻加到普通混凝土構(gòu)成的多相新型復(fù)合材料就是我們所說的鋼纖維混凝土。通過此類鋼纖維作用，可對混凝土內(nèi)部微裂縫的擴展、宏觀裂縫的形成起到有效的阻礙功效，且對混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊與抗疲勞性能改善作用突出，延性良好。通常情況下，纖維體積率在普通鋼纖維混凝土內(nèi)所占比例僅為1%到2%范圍內(nèi)，鋼纖維混凝土的抗拉強度比普通混凝土可高出40%～80%之間，且具有良好抗彎強度。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，濕噴鋼纖維混凝土應(yīng)用較多，所選取的鋼纖維厚度一般為0.5mm，長度為20～40mm之間，其特點如表1所示。

2 工程概況

某特大橋面原設(shè)計為8cm瀝青混凝土。因調(diào)平層在主跨梁頂面并未設(shè)置，無法有效控制梁面平整度，對瀝青混凝土層施工質(zhì)量影響較大。與此同時，箱梁頂豎向預(yù)應(yīng)力筋頂端位于瀝青混凝土層內(nèi)，這樣不僅會對瀝青混凝土攤鋪施工造成不利影響，還對錨頭防腐質(zhì)量不利。為此，決定選取鋼筋纖維增強鋼網(wǎng)混凝土用于此橋橋面鋪裝施工。

3 路橋施工中鋼纖維混凝土材料準備

作為一種性能優(yōu)良，且應(yīng)用較為廣泛的新型復(fù)合材料，鋼纖維混凝土在路橋工程建設(shè)中得到了大量使用。短鋼纖維、水泥、砂、石、水及相應(yīng)外加劑是構(gòu)成鋼纖維混凝土的主要材料，將上述材料遵循相應(yīng)比例進行配制，待凝結(jié)硬化后即可產(chǎn)生所需的鋼纖維混凝土復(fù)合材料。在此復(fù)合材料內(nèi)起到骨架作用的材料主要為砂、石，也可叫做骨料或集料。在骨料附近均勻撒布著鋼纖維，可達到提高強度、韌性，防止開裂等作用。

（1）鋼纖維。試驗證明，一定條件下，隨著長徑比的增加，鋼纖維增強作用也會隨之增強。如鋼纖維長度不足，則增強效果將大打折扣，如長度過長，則會加大施工難度，對拌合物質(zhì)量造成嚴重影響。為此，可在15～60mm之間合理控制鋼纖維長度。直徑可控制在0.3～1.2mm，當(dāng)長徑比為20～100時，其增強效果與施工性能符合施工要求。（2）水泥。作為一種膠結(jié)材料，水泥拌合水可形成水泥漿，粘結(jié)力較強，能夠有效提升鋼纖維混凝土的強度。（3）砂。砂也被叫做細骨料，可對碎石等粗骨料產(chǎn)生的空隙進行充分填充，并起到骨架作用。通常以砂的細度模數(shù)作為砂粗細程度的衡量標準。必須選取合理的細度模數(shù)，砂密度可控制在2.5～2.7G/cm3。（4）石料。石料如碎石、卵石等材料，也被叫做粗骨料，一般以碎石作為鋼纖維混凝土石料。由于碎石具有較為粗糙的顆粒表面，且棱角分明，機械嵌鎖效果良好。以此，可在5～20mm之間合理控制鋼纖維混凝土石料粒徑。（5）水。鋼纖維混凝土施工用水選取無污染、無雜質(zhì)的飲用水即可。（6）外加劑。拌制鋼纖維混凝土?xí)r，為對拌合物和易性加以改善，或降低水泥用量，可適量添加一定外加劑。本工程選取減水劑作為鋼纖維混凝土外加劑。

4 路橋施工中鋼纖維混凝土技術(shù)要點

4.1 鋪裝層下梁面或平層處理

按照施工現(xiàn)場情況分析，可選取以下方式處理鋪裝層下的梁面或平層。

其一，T梁引橋局部澆筑整體層過程中，需將剪力鋼筋插入其中，間距為75×75cm，分別向整體層、鋪裝層伸入6cm、5ccm。剪力筋成型，可有效增加鋪裝層內(nèi)的錨固長度，并避免車輛運行時因剪力筋尖角等因素，對輪胎造成損害。選取此類處理方法，必須進行混凝土表面拉毛，并將浮漿清理干凈。

其二，變更設(shè)計實施前，局部區(qū)段整體化層已澆筑。需鑿花混凝土面，并將浮漿清理干凈，在混凝土面間隔75×75cm距離進行鉆孔，隨后將鋼筋棒插入，選取環(huán)氧樹脂固結(jié)。

其三，因主橋箱梁頂面無調(diào)平層，且存有大量梁頂預(yù)應(yīng)力筋，這種情況下鉆孔、插埋鋼筋難度較大，必須選用“地毯式”鑿毛法，將新鮮混凝土面全面鑿出。

4.2 標高帶及鋼筋網(wǎng)的設(shè)置

選取角鋼用于模板，陰角向上安裝，滾筒應(yīng)連接角鋼，為高程控制提供便利。采取水泥砂漿將角鋼底充分填充，以此提高模板剛度，避免產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象。間距1.5m進行角鋼測點設(shè)置，要求在-1～+1mm之間有效控制測量精度。局部區(qū)段需將與防撞欄相近的邊模做成標高帶。為提高防裂作用，需將鋼筋網(wǎng)按照間距15×15cm安設(shè)到鋼纖維混凝土鋪裝層內(nèi)。鋼筋與混凝土頂面之間的距離，需控制在3cm左右，為切縫提供便利。選取架立筋進行鋼筋網(wǎng)支撐，且做好焊接工作。

4.3 鋼纖維混凝土攪拌與運輸

在混凝土內(nèi)為將鋼纖維的作用全面發(fā)揮出來，必須做好分布均勻。要求施工攪拌時選取強制式拌和機，相比攪拌機額定攪拌量，各次攪拌量需控制在4/5左右。在干料上面需均勻撒布鋼纖維，需先進行15分鐘干拌，待質(zhì)量檢查合格后，可適量摻水，進行3分鐘濕拌。為確保準確投料，計量時需選取精確的電子計量系統(tǒng)。如鋼纖維存在銹蝕、結(jié)塊等問題，則不得用于施工。運輸過程中，應(yīng)選取混凝土拌合車運送，防止鋼纖維在運送環(huán)節(jié)出現(xiàn)振動下沉現(xiàn)象，必須對其均勻性造成嚴重影響。特殊情況下，可將高效緩凝減水劑摻加到混凝土內(nèi)，確保混凝土運輸過程中的質(zhì)量。

4.4 攤鋪及振搗施工

待澆筑地面需提前沖洗干凈，鋪裝層厚度不足位置，需通過濃水泥漿掃漿，隨后進行混凝土澆筑?；炷镣ㄟ^攪拌運輸車向橋面運送，卸料前，需進行2分鐘快速轉(zhuǎn)動，均勻拌合熟料?；旌狭闲冻螅坏眠x取振動梁推漿，應(yīng)選取拉板、鐵鏟初步整平混凝土。相比設(shè)計標高，混凝土攤鋪高度可多出0.5cm，為整平、收漿提供便利。施工時，可選取振棒輕振模板邊，其他部位則選取平板振器橫向進行平行振實，每次平板需重疊50%。碾壓時選取鋼管滾筒施工，其直徑為15～20cm之間，以此完成滾平提漿作業(yè)。

4.5 切縫施工

縱向不切縫，橫向縮縫間隔10m由墩頂進行設(shè)置，且對齊防撞欄縮縫。切縫時必須合理控制器切縫時間，如時間太早，由于鋸片振動，無法充分粘結(jié)碎石、鋼纖維與水泥，出現(xiàn)早期損壞現(xiàn)象。如切縫時間太晚，混凝土極易出現(xiàn)收縮開裂問題，為此當(dāng)8～15Mpa為混凝土強度時確定其切縫時間，完成切縫作業(yè)后，需及時灌縫。

4.6 壓紋處理

通過改善普通壓紋輪，可提高壓紋質(zhì)量，8cm為其直徑，38cm為有效寬度，1.2cm為螺紋深度，5：3為斜率。初凝后即可實施壓花作業(yè)，滾壓遍數(shù)定為3遍左右，保證滿足構(gòu)造深度規(guī)定。為增加混凝土表面粗糙性，避免表面降雨時打滑，局部區(qū)段需做好拉花板拉毛施工。選取不銹鋼軋制拉花面板，15cm為花紋間隔距離，2.5mm為其紋深。在專用拉花手柄上釘好不銹鋼板，構(gòu)成專用拉花板。通常情況下，可在混凝土初凝前進行拉毛作業(yè)，混凝土拉花前如表面存有泌水，需等泌水消除后，再光面拉花，最后壓紋。

4.7 養(yǎng)護施工

混凝土終凝前，養(yǎng)護時可選取噴霧器施工。待混凝土按壓沒有顯著痕跡的情況下，即可覆蓋濕麻袋，以此避免表面被水流沖毀，隨后在麻袋上淋水。要求覆蓋麻袋7天，淋水后需進行2周養(yǎng)護。

5 結(jié)語

綜上所述，自改革開放以后，我國路橋工程建設(shè)規(guī)模越來越大，施工質(zhì)量也引起了人們的普遍關(guān)注。將鋼纖維混凝土技術(shù)合理應(yīng)用于路橋施工中，可有效提升基層承載力，延長橋面使用壽命。

參考文獻

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