試論橋面鋪裝鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

牛曉培 閆展飛

摘 要：新市場經(jīng)濟(jì)體制下，交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展將對國民經(jīng)濟(jì)的增長造成極大的影響，這也是國家重視橋梁建設(shè)的直接原因。路橋工程施工中材料與技術(shù)是其確保質(zhì)量的主要因素，為此，施工單位必須重視施工材料的選用與技術(shù)水平的提升。鋼纖維混凝土作為新型復(fù)合建筑材料，目前已經(jīng)在橋梁道路工程、建筑工程等多個領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。相比普通混凝土，鋼纖維混凝土具有良好的抗拉、抗剪、抗裂及耐沖擊性能，其性能增強(qiáng)機(jī)理已經(jīng)得到了符合力學(xué)理論和纖維間距理論的證實。

關(guān)鍵詞：橋面鋪裝；鋼纖維混凝土；特點

1 鋼纖維混凝土特點

近年來，鋼纖維混凝土在國內(nèi)外得到了快速的發(fā)展，它簡稱為SFRC，是將適量的鋼纖維摻入到普通的混凝土中，是一種新型的水泥復(fù)合材料。鋼纖維混凝土不僅有效地降低了混凝土內(nèi)部的裂縫，而且大大提高了混凝土的抗彎、抗拉、抗剪、抗疲勞、抗沖擊和耐久性等性能，在我國公路工程中的應(yīng)用越來越廣泛。其特點如下：

1）抗彎、抗拉及抗壓能力較強(qiáng)。根據(jù)實驗研究表明：在混凝土中摻入適量的鋼纖維，可以將抗彎的極限強(qiáng)度提升到50%～150%，可以將單軸抗拉的極限強(qiáng)度提升到40%～50%。在混凝土中摻入適量的鋼纖維，可以對混凝土抗壓破壞的形式進(jìn)行有效地改變，這樣以來不會因混凝土的損壞破碎導(dǎo)致散落現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而有效地提升了混凝土的抗壓能力。

2）抗沖擊能力較好。相比普通混凝土，在混凝土中摻入0.8%～2.0%的鋼纖維，其抗沖擊能力可以提升50～100倍，從而抗沖擊性能得到了大大地提高。

3）抗裂、抗疲勞和抗剪性較好。與普通的混凝土相比，鋼纖維混凝土的抗裂、抗疲勞和抗剪性有了很大的改善。當(dāng)鋼纖維混凝土產(chǎn)生開裂荷載后，混凝土的荷載會增加；當(dāng)增大鋼纖維的體積率后，混凝土的初裂荷載、極限荷載和韌性也會隨之增加，從而有效地提高了路橋的承載能力。

4）耐久性較高。與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土因具有良好的整體性、抗裂性，所以其抗腐蝕性、耐熱性、耐凍性和耐磨性等性能得到了大大地提高。根據(jù)相關(guān)實驗顯示：在空氣、污水和海水中，鋼纖維混凝土呈現(xiàn)出了良好的抗腐蝕性，將其放入污水和海水中幾年后，鋼纖維只有表層會產(chǎn)生銹斑，鋼纖維內(nèi)部沒有銹斑，但普通的混凝土中的鋼筋銹蝕后，其體積會膨脹，從而會導(dǎo)致混凝土脹裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2 工程概況

某橋梁工程通行多年，在行車荷載及自然因素長期作用下，橋面主要出現(xiàn)破碎、斷裂等病害，其原有路面為普通混凝土澆筑，少量板底基層出現(xiàn)下沉等情況。為提高其質(zhì)量，決定選用鋼纖維混凝土進(jìn)行橋面鋪裝。

3 橋面鋪裝中鋼纖維混凝土技術(shù)要點

1）施工準(zhǔn)備。根據(jù)設(shè)計規(guī)定，對鋼筋放置位置、間距等進(jìn)行精確計算，如部位位置厚度比設(shè)計規(guī)定小，必須進(jìn)行鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)加鋪。為保證鋼纖維混凝土施工過程中，安裝鋼筋網(wǎng)位置的準(zhǔn)確性及避免沉底等問題的出現(xiàn)，應(yīng)在連接鋼筋網(wǎng)和錨筋位置進(jìn)行撐點設(shè)置，一般為5個/㎡，并確保焊接的穩(wěn)固性。拌和設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備等機(jī)械應(yīng)在施工前期進(jìn)行詳細(xì)檢查，同時對橋面底板清潔程度、綁扎與焊接鋼筋質(zhì)量進(jìn)行檢查。在橋梁施工前，應(yīng)復(fù)核所支邊模的標(biāo)高，避免跑模漏漿問題出現(xiàn)在澆筑振搗施工中。

2）拌和與運(yùn)輸。作為橋梁施工質(zhì)量的重要影響因素，施工單位必須重視鋼纖維混凝土拌和及運(yùn)輸施工。一般選用雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行鋼纖維混凝土拌和施工。通過現(xiàn)場相關(guān)試驗對其施工方式進(jìn)行確定，其順序為由干到濕二次投料三次攪拌法，根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況，進(jìn)行投料順序及拌和時間的確定，如下：碎石+1/2鋼纖維（投入分2次進(jìn)行）—干拌（1分鐘）—砂+水泥+1/2鋼纖維—干拌（1分鐘）—水+減水劑水溶液濕拌（2分鐘）。確保6分鐘為拌和最長時間，有效控制拌和時間，可避免濕纖維團(tuán)的出現(xiàn)。為避免離析問題出現(xiàn)在運(yùn)輸過程中，可在施工橋頭位置設(shè)置混凝土拌和機(jī)，一般選用自卸車輛進(jìn)行鋼纖維混凝土運(yùn)輸，澆筑施工中，向施工地點運(yùn)輸?shù)牟牧细叨缺仨毧刂圃?.5米以下。

3）澆筑及振搗。鋼纖維混凝土施工中，對其整體性與密實度產(chǎn)生影響最大的為澆筑與振搗施工階段。完成鋼纖維運(yùn)輸工作后，利用人工方式進(jìn)行攤鋪整平施工，根據(jù)1.2到1.3攤鋪系數(shù)進(jìn)行有效控制，避免拋擲與摟耙等現(xiàn)象的出現(xiàn)，這樣可對混凝土拌和物離析現(xiàn)象進(jìn)行有效控制。攤鋪施工中，如出現(xiàn)鋼纖維結(jié)團(tuán)情況，可避免人工撕開及剔除，防止蜂窩現(xiàn)象的出現(xiàn)。從攪拌機(jī)卸出的拌合料到澆筑施工的時間必須控制在40分鐘以下。

當(dāng)混凝土停止下沉、不再出現(xiàn)氣泡時，可停止振搗施工。振搗施工中，應(yīng)防止鋼纖維結(jié)團(tuán)現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過振搗梁托平施工后，可通過鋼滾筒進(jìn)行碾壓作業(yè)，整平表面不能有鋼纖維裸露，并確保表面（10到30毫米）鋼纖維位于平面分布狀況。隨后，必須及時通過真空吸水泵將多余泌水吸除，并通過圓盤式磨光機(jī)進(jìn)行施工。從一側(cè)進(jìn)行磨光，確保稠漿產(chǎn)出。收漿后可通過刮平板進(jìn)行1到2次抹平，確保其表面的平整性。

4）養(yǎng)護(hù)。振搗質(zhì)量符合施工要求后，施工單位應(yīng)做好養(yǎng)護(hù)濕潤工作，在路面上選用透水土工布進(jìn)行覆蓋，一般養(yǎng)護(hù)時間為一周，該階段應(yīng)確保路面濕潤，并做好交通管制工作，避免車輛在養(yǎng)護(hù)路面通行。

4 橋梁鋪裝鋼纖維混凝土質(zhì)量控制

1）施工前應(yīng)進(jìn)行相關(guān)性能試驗，根數(shù)控制在10根左右，各項參數(shù)確定后，向監(jiān)理單位進(jìn)行上報及確認(rèn)，只有這樣才能進(jìn)行施工作業(yè)。在大范圍施工前，必須對以下參數(shù)進(jìn)行確定。詳細(xì)檢查鋼纖維尺寸形狀。鋼纖維長度誤差必須控制在10%以下，在每批產(chǎn)品內(nèi)進(jìn)行10根隨機(jī)抽選，確保合格率在90%以上。檢查鋼纖維的抗拉強(qiáng)度，確保其在380Mpa以上，確保其平均值在規(guī)定值允許范圍內(nèi)，在規(guī)定值9/10以上。檢查鋼纖維彎折性能，鋼纖維在鋼棒（3毫米直徑）彎折下進(jìn)行檢驗，確保彎折傾角在90度時，不出現(xiàn)斷裂情況。

2）不能隨意將施工過程中出現(xiàn)的不合理材料進(jìn)行排放。必須立即回收處理施工過程中的多余材料，避免對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。漿液配置好后應(yīng)避免離析現(xiàn)象的出現(xiàn)，確保漿液供給的連續(xù)性，并指派專人對拌和、振搗時間進(jìn)行準(zhǔn)確及詳細(xì)記錄。

3）橋梁工程鋼纖維混凝土施工前期，應(yīng)做好施工準(zhǔn)備工作，如設(shè)計圖紙、招標(biāo)文件與合同規(guī)定等文件的了解與熟悉，該部分內(nèi)容的負(fù)責(zé)人一般為技術(shù)人員與項目經(jīng)理部。項目相關(guān)內(nèi)容，如規(guī)模、鋼纖維混凝土用量等都可以通過分析比較得出，以此為施工計劃的合理確定提供了有利條件。同時，還可以對業(yè)主的想法進(jìn)行充分了解，促使橋梁工程施工中能夠遵循合同辦事，對雙方利益進(jìn)行有效維護(hù)。

5 結(jié)束語

綜上所述，自改革開放以后，我國交通行業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但在其快速發(fā)展的同時，各種路面病害問題也逐步顯現(xiàn)出來。為有效治理此類病害，必須做好舊路改造工作，將鋼纖維混凝土技術(shù)合理應(yīng)用于橋面鋪裝工程施工，可有效提升路面質(zhì)量，治理病害，是推動我國公路事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展的動力。

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