淺談鋼纖維混凝土在橋面鋪裝施工中的應(yīng)用

張瑩

摘 要：近年來，我國鋼筋混凝土橋面的早期破損越來越多。從橋梁結(jié)構(gòu)承受恒載來看，無法大幅提高橋面鋪裝層厚度。為改善此問題，可將鋼纖維混凝土的用于橋面鋪裝施工，不僅能夠提高橋面承載能力、抗沖擊韌性、抗裂性、疲勞壽命和耐久性，還能減少橋面鋪裝層厚度。為此，本文主要對橋面鋪裝施工中鋼纖維混凝土的特點及施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：特點；橋面鋪裝；鋼纖維混凝土

近年來，隨著交通量和重型車輛的不斷增加，橋面鋪裝損壞較為嚴(yán)重，維修周期也越來越短。有的甚至通車不久就出現(xiàn)了縱向、橫向和斜向裂縫、坑洞、裂紋、起皮等病害。這不僅妨礙了交通安全，影響了橋面的美觀性，也造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。鋼纖維混凝土是一種性能優(yōu)良的建筑材料，由于具有良好的抗裂性、彎曲韌性、耐沖擊等性能而在建筑工程中得到較為廣泛的應(yīng)用。工程實踐表明，在建筑結(jié)構(gòu)中采用鋼纖維混凝土材料，不僅能夠有效減少各種裂縫，推遲裂縫出現(xiàn)時間，而且能夠加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，從而增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。

1 鋼纖維混凝土的特點

鋼纖維混凝土是近年來發(fā)展起來的一種新型建筑材料，是在普通混凝土中摻入適量的鋼纖維而形成的可澆筑、可噴射成型的一種新型復(fù)合材料，除抗壓強(qiáng)度外，它的各項物理力學(xué)性能都比普通混凝土有顯著的改善和提高，使原屬于脆性材料的混凝土變?yōu)榫哂幸欢ㄋ苄孕再|(zhì)的復(fù)合材料，其主要工作機(jī)理是利用均勻分散的短鋼纖維來改善普通混凝土的脆性。具體特點如下：

1、具有較強(qiáng)的抗拉、抗彎及抗壓能力。據(jù)相關(guān)試驗顯示，將適量鋼纖維拌入混凝土內(nèi)，可以對單軸抗拉極限強(qiáng)度進(jìn)行40%到50%的有效提升，而抗彎極限強(qiáng)度則可以有效提升50%到150%之間。當(dāng)鋼纖維適量摻加到混凝土后，將改變混凝土抗壓破壞的形式，遭到損壞破碎后則不會出現(xiàn)散落的現(xiàn)象，進(jìn)而達(dá)到抗壓能力提升的作用。

2、具有良好的抗沖擊能力。當(dāng)纖維摻量在0.8%到2.0%范圍時，與普通混凝土相比鋼纖維混凝土的抗沖擊能力可高出50到100倍，極大提升了抗沖擊韌性指標(biāo)。

3、抗裂、抗疲勞及抗剪性能良好。在開裂荷載與極限荷載方面，普通混凝土具有一致性，而鋼纖維混凝土產(chǎn)生開裂荷載后，則會增加其荷載。在鋼纖維體積率增大后，將增加其初裂荷載、極限荷載與韌性。根據(jù)直接剪切試驗研究表明，基體錯動后，鋼纖維混凝土仍具有良好的承載能力。

2 橋面鋪裝中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

1、橋面鋪裝層下梁面或平層的處理技術(shù)

在橋面鋪裝層下梁面或平層的處理的中，要根據(jù)橋梁工程施工的具體情況進(jìn)行處理。目前主要有三中處理技術(shù)：第一當(dāng)T 梁引橋部分澆筑整體層時，要插入適當(dāng)?shù)募袅︿摻?，如型號為d10mm，間距為75cm×75cm的剪力鋼筋，其伸入整體層和鋪裝層的長度為6m和 5m。這種方式不僅能夠增加鋪裝層的錨固長度，還可以增強(qiáng)梁面的強(qiáng)度。在施工過程中，必須將部分剪力筋彎倒同時還不能留出尖角，以免車輛行走時損壞輪胎。第二當(dāng)設(shè)計發(fā)生變更且整體化層在部分橋段已經(jīng)澆筑的情況下，必須對混凝土面鑿花，將浮漿徹底清除，在混凝土面鉆孔時間距要設(shè)為75cm×75cm，鋼筋棒要選擇d12mm進(jìn)行插入，然后采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行固結(jié)。第三當(dāng)主橋箱梁頂面沒有調(diào)層時，梁頂?shù)念A(yù)應(yīng)力筋很多，不能進(jìn)行鉆孔插埋鋼筋，為了徹底鑿出新鮮的混凝土面，在鑿毛方式上必須采用“地毯式的”鑿除方式。

2、標(biāo)高帶及鋼筋網(wǎng)的設(shè)置

在模板選用中應(yīng)選擇角鋼，安裝時陰角必須朝上，在滾筒和角鋼之間要保持一定的接觸，這樣更方便對高程的控制。用水泥砂漿把角鋼底進(jìn)行填塞，這樣不僅可以增強(qiáng)模板的剛度，還可以有效避免漏漿。必須每隔1.5m設(shè)置一個角鋼測點，，測量的精準(zhǔn)度必須控制在1mm左右。為了減少鋼纖維混凝土的開裂率，必須采用科學(xué)有效的防裂措施如在鋼纖維混凝土鋪裝層內(nèi)設(shè)置一個直徑為d10mm，間距為15cm×15cm 的鋼筋網(wǎng)進(jìn)行防范。為了方便切縫，鋼筋網(wǎng)必須與混凝土頂面有3cm的距離。

3、鋼纖維混凝土攪拌和運(yùn)輸

在橋梁橋面鋪裝施工中必須最大限度地使鋼纖維在混凝土基體中分布均勻，才能有效發(fā)揮其功能，為確保鋼纖維分布的均勻性，攪拌施工技術(shù)起到?jīng)Q定性作用。為了提高鋼纖維在混凝土中的均勻度，必須應(yīng)用強(qiáng)制式拌和機(jī)攪拌，并將攪拌最大量控制在額定量的五分之四左右。

在鋼纖維混凝土攪拌中必須遵循鋼纖維不結(jié)團(tuán)及攪拌均勻的原則，對投料次序及方法進(jìn)行確定。在施工現(xiàn)場要經(jīng)過多次試驗，選用二次投料三次攪拌法。為保證投料的準(zhǔn)確性，在鋼纖維混凝土攪拌中可選用電子計量系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確計量。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼纖維有銹蝕、易結(jié)塊現(xiàn)象時，則不能采用，在運(yùn)輸過程中，必須保證鋼纖維的均勻性，采用混凝土拌和車進(jìn)行運(yùn)輸，可以有效防止鋼纖維的振動下沉。為減少運(yùn)輸及施工作業(yè)的難度，將高效緩凝減水劑適當(dāng)?shù)丶尤牖炷林校梢杂行У卦黾影韬狭系暮鸵仔浴?/p>

4、攤鋪與振搗施工技術(shù)

作為橋面鋪裝最重要的階段，鋼纖維混凝土澆筑技術(shù)的優(yōu)劣對工程整體質(zhì)量起著關(guān)鍵性的作用。在澆筑混凝土?xí)r，必須對待澆地面進(jìn)行沖洗，在鋪裝層比較薄的地段，必須采用濃水泥漿進(jìn)行掃漿作業(yè)。在進(jìn)行鋼纖維混凝土攤鋪作業(yè)作業(yè)時，必須利用攪拌車將混凝土直接運(yùn)到施工橋面，在卸料工作時，要及時迅速地進(jìn)行1min到2min的轉(zhuǎn)動，把熟料進(jìn)行均勻攪拌，卸料工作結(jié)束后不能使用振動梁推漿，要利用拉板或鐵鏟將混凝土進(jìn)行整平工作。為了確保工程進(jìn)度，必須為各個施工點配置振動棒4臺，鏟漿人員5名，在混凝土攤鋪設(shè)計中必須比標(biāo)高多出0.5cm，這樣可以為接下來的收漿工作提供便利。

5、切縫技術(shù)

在橋梁橋面鋪裝施工中，切縫技術(shù)的時間要嚴(yán)格控制，切縫時間不能過早，這樣就會因為鋸片的振動，使已經(jīng)黏合的碎石、鋼纖維及水泥產(chǎn)生松動現(xiàn)象，造成橋面的早期破壞；當(dāng)切縫時間過晚時，很容易使混凝土產(chǎn)生收縮開裂的現(xiàn)象，通常情況下混凝土的強(qiáng)度以8～15Mpa最佳。

6、養(yǎng)護(hù)

在混凝土終凝前，用噴霧器灑霧水養(yǎng)生。手指按混凝土無痕跡時，再覆蓋濕麻袋，水流不致沖壞表面時，再在麻袋上淋水。麻袋至少覆蓋7d，然后淋水養(yǎng)護(hù)至14d。這段時間混凝土面不準(zhǔn)堆放任何雜物，不許通行車輛。

橋梁橋面鋪裝施工后期，鋼纖維混凝土在終凝前，必須利用噴霧器灑霧水的方法對鋼纖維混凝土橋面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)手指早鋼纖維混凝土面按壓沒有痕跡時，在將濕麻袋覆蓋在橋面上（時間為7天），這種方式可以有效避免水流沖壞橋面，然后在麻袋上進(jìn)行淋水養(yǎng)護(hù)，時間為14天。在橋面養(yǎng)護(hù)期間，必須嚴(yán)禁車輛通行，以免對路面造成不必要的傷害。

3 結(jié)束語

綜上所述，鋼纖維在橋面鋪裝混凝土施工中的摻加，可以有效提升橋梁工程的抗拉性能及承載能力，進(jìn)而增強(qiáng)橋梁工程的強(qiáng)度、使用壽命及降低工程施工的投資成本。隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，要求不斷提高鋼纖維混凝土施工技術(shù)水平，規(guī)范施工工藝，有效提升現(xiàn)代路橋品質(zhì)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

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