橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)研究

邸旨凡

（遼寧省凌海市交通運(yùn)輸保障中心，遼寧 凌海121200）

鋼纖維混凝土是指在混凝土拌和過程中摻加數(shù)量鋼纖維，以此提高混凝土的強(qiáng)度等性能，以滿足橋面使用要求。根據(jù)規(guī)范要求和工程實(shí)際情況，采用合理有效的施工技術(shù)。

1 材料要求

1.1 鋼纖維材料以冷拉鋼絲后成型的或銑削后成型的鋼纖維為宜，為確保鋼纖維材料可以在混凝土中達(dá)到均勻，還要考慮鋼纖維是否會(huì)在攪拌過程中結(jié)團(tuán)。

1.2 按照現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范要求，不同類型鋼纖維材料對(duì)混凝土自身彎拉強(qiáng)度有直接影響，為了使混凝土達(dá)到良好力學(xué)性能，當(dāng)使用冷拉鋼絲時(shí)，其技術(shù)參數(shù)應(yīng)達(dá)到以下要求：長(zhǎng)50mm；長(zhǎng)度與直徑比80；抗拉強(qiáng)度達(dá)到1000MPa 以上。當(dāng)使用銑削型時(shí)，其技術(shù)參數(shù)應(yīng)達(dá)到以下要求：長(zhǎng)32mm；長(zhǎng)度與直徑比40；抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa 以上[1]。

1.3 對(duì)于鋼纖維材料的彎折性能，當(dāng)使用冷拉鋼絲時(shí)，每一批鋼纖維材料應(yīng)按照隨機(jī)原則抽取10 根，然后把它環(huán)繞在圓形鋼棒上（其直徑為3mm），再用手向著最容易發(fā)生彎曲的方向進(jìn)行彎折，待彎折角度達(dá)到90°后，檢查被折斷的鋼絲數(shù)量，若超過2 根，則認(rèn)為這批次鋼纖維的彎折性能不合格。當(dāng)使用銑削型時(shí)，需在氣溫不低于16℃的情況下，把一根鋼纖維繞在圓形鋼棒上（其直徑為3mm）然后進(jìn)行彎曲，待角度達(dá)到90°后，鋼纖維不能發(fā)生斷裂，若斷裂，則說明鋼纖維材料不合格。

1.4 對(duì)于鋼纖維材料的幾何尺寸，當(dāng)使用冷拉鋼絲時(shí)，其長(zhǎng)度偏差不能超出其公稱長(zhǎng)度±5%；直徑偏差不能超出其公稱直徑±10%，長(zhǎng)度和直徑比的偏差不能超過其公稱長(zhǎng)度和直徑比的±15%。當(dāng)使用銑削型時(shí)，其長(zhǎng)度偏差不能超出其公稱長(zhǎng)度±10%；直徑偏差不能超出其公稱直徑±10%，長(zhǎng)度和直徑比的偏差不能超過其公稱長(zhǎng)度和直徑比的±15%。

1.5 對(duì)于鋼纖維材料的外觀質(zhì)量，無論使用哪一種鋼纖維，其表面都不能有因?yàn)闄C(jī)械加工產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷，也不能沾有物資與其它可能對(duì)鋼纖維和水泥之間粘結(jié)造成影響的物質(zhì)，保證鋼纖維添加后的增強(qiáng)效果。在鋼纖維中，含有由于加工原因產(chǎn)生的粘結(jié)，及表面銹蝕情況比較嚴(yán)重的纖維，其重量不能超出總量1%[2]。

2 配比要求

2.1 根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)使用冷拉鋼絲時(shí)，其摻量按25～30kg/m3控制，當(dāng)使用銑削型時(shí)，其摻量按60kg/m3控制，具體的摻量以試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)確定。在確定設(shè)計(jì)配合比以后，應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范的要求。

2.2 粗骨料粒徑不能超過25mm。

2.3 以施工要求為依據(jù)，確定拌和時(shí)加水量，當(dāng)鋼纖維的摻加體積率為0.5%時(shí)，需增加7kg/m3的水，并提高2%的砂率，若摻加有外加劑，還應(yīng)對(duì)外加劑劑量受到的影響進(jìn)行充分考慮。

2.4 以混凝土抗壓強(qiáng)度要求為依據(jù)確定適宜的水灰比。

2.5 對(duì)于鋼纖維混凝土，其坍落度需要比普通混凝土略小，一般為小20mm 左右，但維勃稠度和普通混凝土完全相同[3]。

3 施工工藝

3.1 拌和

（1）對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行拌和的過程中，鋼纖維應(yīng)和粗細(xì)骨料同時(shí)投放至攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌。

（2）在拌和過程中，攪拌時(shí)間需要比普通混凝土略長(zhǎng)，在普通混凝土攪拌時(shí)間基礎(chǔ)上加長(zhǎng)25～30s，使鋼纖維的分布達(dá)到均勻，避免產(chǎn)生分布不均與結(jié)團(tuán)等問題。

（3）鋼纖維的實(shí)際摻量和配合比應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)，切實(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)控制，以保證混凝土性能與質(zhì)量。

3.2 材料稱量

拌和過程中，對(duì)于不同原材料的重量，需要嚴(yán)格按照施工配合比與每次的攪拌數(shù)量通過計(jì)算確定，不同原材料的稱量偏差需按照以下要求控制：鋼纖維稱量偏差不能超過±2%；水泥稱量偏差不能超過±2%；粗細(xì)骨料稱量偏差不能超過±3%；水稱量偏差不能超過±1%；外加劑稱量偏差不能超過±2%[4]。

3.3 攤鋪振搗與整平

在橋面施工中，鋼纖維混凝土布料和攤鋪不僅要符合普通混凝土路面相關(guān)要求，還應(yīng)注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：

（1）鋪裝層厚度一般按10cm 控制，偏差不能超過+10mm和-5mm。

（2）布料和攤鋪都使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行，保證布料和攤鋪后面板上的鋼纖維得以均勻、連續(xù)分布，也就是在同一塊面板上混凝土的澆筑與攤鋪應(yīng)保持連續(xù)，不得中斷。

（3）鋼纖維混凝土布料過程中，松鋪高度根據(jù)試鋪結(jié)果確定，通常要比普通路面略高出10mm。

（4）在墩臺(tái)伸縮縫進(jìn)行鋪裝施工時(shí)，需要預(yù)留40～50cm 的寬度暫時(shí)不進(jìn)行澆筑，待將伸縮縫設(shè)置好以后，用強(qiáng)度等級(jí)為C50 的混凝土對(duì)預(yù)留槽進(jìn)行澆筑[5]。

（5）橋面上的橫縱向施工縫都需要修鑿出一個(gè)垂直面，并盡可能將其設(shè)于預(yù)留槽內(nèi)。

（6）將鋼纖維混凝土攤鋪好后，用功率相對(duì)較大的振搗器對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，使其達(dá)到密實(shí)，鋼纖維混凝土不能使用插入式振搗棒進(jìn)行振搗，也不能使用人工進(jìn)行振搗。現(xiàn)場(chǎng)所用振搗機(jī)械與方法不僅要使混凝土達(dá)到密實(shí)，還要使鋼纖維的分布達(dá)到均勻，在表面以下10～30mm 深度范圍內(nèi)的鋼纖維，需要達(dá)到平面分布。攤鋪好后，平整度利用3m 直尺進(jìn)行檢測(cè)和控制，要求不超過±3mm。

3.4 攤鋪時(shí)間

鋼纖維混凝土拌合物從開始出料至完成運(yùn)輸與鋪筑的時(shí)間應(yīng)按照以下要求控制：（1）當(dāng)氣溫在5℃-9℃范圍內(nèi)時(shí)，采用滑模與軌道時(shí)，從開始出料到完成運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間不能超過1.25h，到完成鋪筑的時(shí)間不超過1.5h，采用三輥軸機(jī)組時(shí)，從開始出料到完成運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間不能超過1.5h，到完成鋪筑的時(shí)間不超過1.25h；（2）當(dāng)氣溫在10℃-19℃范圍內(nèi)時(shí)，采用滑模與軌道時(shí)，從開始出料到完成運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間不能超過0.75h，到完成鋪筑的時(shí)間不超過0.5h，采用三輥軸機(jī)組時(shí)，從開始出料到完成運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間不能超過1.0h，到完成鋪筑的時(shí)間不超過0.75h；（3）當(dāng)氣溫在20℃-29℃范圍內(nèi)時(shí)，采用滑模與軌道時(shí)，從開始出料到完成運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間不能超過0.5h，到完成鋪筑的時(shí)間不超過0.35h，采用三輥軸機(jī)組時(shí)，從開始出料到完成運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間不能超過0.75h，到完成鋪筑的時(shí)間不超過0.5h；（4）當(dāng)氣溫在30℃-35℃范圍內(nèi)時(shí)，采用滑模與軌道時(shí)，從開始出料到完成運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間不能超過0.35h，到完成鋪筑的時(shí)間不超過0.25h，采用三輥軸機(jī)組時(shí)，從開始出料到完成運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間不能超過0.5h，到完成鋪筑的時(shí)間不超過0.35h[6]。

3.5 抗滑溝槽與養(yǎng)護(hù)

待鋼纖維混凝土鋪筑完成后，需通過硬刻槽形成抗滑溝槽，其深度應(yīng)達(dá)到3～5mm，間隔距離按照30～50mm 控制。在施工過程中，因嚴(yán)格控制制槽的時(shí)間，以避免混凝土表面被破壞但又可以滿足溝槽要求為準(zhǔn)控制。養(yǎng)護(hù)方法為薄膜覆蓋灑水，養(yǎng)護(hù)應(yīng)持續(xù)至少7d，但不可圍水養(yǎng)護(hù)。在防水層施工開始前，需按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，對(duì)橋面實(shí)施拋丸處理，使防水層和現(xiàn)澆層良好結(jié)合，延長(zhǎng)鋪裝層的使用壽命。

綜上所述，鋼纖維混凝土在當(dāng)前的橋梁工程中得到廣泛使用，在延長(zhǎng)橋面使用壽命上有重要作用和效果，但為了保證施工質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行施工，保證施工的規(guī)范性，使施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求。