橋梁加固中鋼纖維混凝土的應用研究

王瓊 田麗

摘 要：自改革開放40多年來，我國交通建設取得了不錯的成績。橋梁工程作為公路運輸?shù)闹匾M成部分，其施工技術水平的高低直接影響工程質量。在自然環(huán)境與行車荷載長期作用下，公路橋梁會逐步產(chǎn)生不同程度的損壞情況。若拆除重建，不僅會耗費大量資金，還會影響通行效率。為此，本文在充分掌握鋼纖維混凝土特點的基礎上，結合具體工程案例，對橋梁加固中鋼纖維混凝土的施工技術要點進行了分析與探究。

關鍵詞：橋梁加固;鋼纖維混凝土;特點

中圖分類號：U444 文獻標識碼：A

1 鋼纖維混凝土的特點

（1）抗彎、抗拉及抗壓能力較強。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度提升到50%～150%，可以將單軸抗拉的極限強度提升到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行有效地改變，這樣一來不會因混凝土的損壞破碎導致散落現(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。與普通混凝土相比，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。當鋼纖維混凝土產(chǎn)生開裂荷載后，混凝土的荷載會增加;當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。相比普通混凝土，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，從而會導致混凝土脹裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2 工程概況

某路橋工程通車運行多年，在行車荷載和自然環(huán)境影響下，橋面出現(xiàn)了大量病害問題，主要為裂縫等病害。為了保證行車安全，決定進行加固處理。經(jīng)多方商議，提出鋼纖維混凝土加固施工方案，以期解決橋面病害，全面提升工程質量。

3 鋼纖維混凝土材料選擇

（1）混凝土。根據(jù)工程實際情況，橋梁加固鋼纖維混凝土材料的選取對象為普通硅酸鹽水泥，一般選用的以425號普通硅酸鹽水泥，3.1 g為每立方米密度，抗折強度為7.2 MPa，必須對這些參數(shù)進行嚴格把控，保證材料的性能最佳。

（2）粗骨料。粗骨料直接影響著混凝土的強度，是為混凝土材料的主要構成成分。在其他條件不變的情況下，裂縫會隨著粗骨料最大粒徑的增加而出現(xiàn)，最終使鋼纖維混凝土強度不斷降低。通常情況下，粗骨料粒徑控制在5 mm～

20 mm，2.7 g為每立方米密度。

（3）細骨料。結合工程的實際情況，細骨料選擇為天然砂和機制砂，在材料內摻加適量砂粉，一定程度上能夠改善其性能?？刂坪勐试?5%以內，2.4～3為中砂的細度模數(shù)，不能過大也不能過小，避免對施工產(chǎn)生不必要的影響。

（4）鋼纖維。根據(jù)制造工藝劃分，鋼纖維可分為4類，即切斷鋼纖維、剪切鋼纖維、切削鋼纖維及熔抽鋼纖維。于混凝土強度而言，鋼纖維類型不同其影響程度也不盡相同，剪切鋼纖維增強效果最佳。相比剪切鋼纖維，熔抽鋼纖維增強效果不佳，而平直圓纖維和基材之間具有較小粘結性能，進而無法充分反映其增強效果，因此可選用剪切型鋼纖維。

鋼纖維摻量的多少對混凝土力學強度起決定作用。在不斷增加鋼纖維摻加量的同時，拌合物坍落度將迅速降低。為此，必須合理控制鋼纖維摻加量，通常情況下?？稍诨炷馏w積的1%～2%之間控制纖維摻量。

4 橋梁加固中鋼纖維混凝土施工技術要點

（1）定位放樣與支模。對槽鋼側模標高進行有效控制是本工程施工定位放樣的主要目的，將混凝土設計厚度定在250 mm～300 mm之間，并選用槽鋼側模進行施工。首先將灰餅設置在側模下方，確保其間距在1 500 mm以下，進而對標高進行有效控制。掛通線應在模板安裝前進行，根據(jù)掛線位置在基層上進行側模板的放置，對其位置進行初步固定，通過水準儀對模板頂部標高的準確度進行檢查，確保其與設計要求相符合，并對模板的平直度進行詳細檢查，當側模頂標高與設計要求相符后，利用鋼筋棍釘入地面下和側模焊接，達到槽鋼水平固定的作用。

（2）鋼纖維的摻加。在現(xiàn)場添加鋼纖維，通過計算機對每次投放量進行嚴格計量，應嚴格遵循設計規(guī)定對摻量進行有效控制。確保選用的混凝土標號與塌落度與施工要求相符合，在鋼纖維投放過程中，應指派專人選用罐車進行運輸，每車鋼纖維添加量為12籍。攪拌機在鋼纖維摻加過程中處于旋轉狀態(tài)，一般選用鋼纖維分散機與手工的方式進行鋼纖維的摻加，將摻加速度控制在40 kg/min。摻加完成后對攪拌罐進行3 min～5 min全速轉動。

（3）鋪設鋼纖維混凝土?；炷吝x用跳倉澆筑，設置時施工縫應與伸縮縫相結合。每個區(qū)段內短向（6 m）隔跨支模，進而實現(xiàn)隔跨澆筑混凝土，當混凝土強度與設計要求符合時，將第一次澆筑的混凝土地面作為第二次澆筑混凝土的側模，并進行第二次澆筑施工。

選用商品混凝土作為混凝土材料，按照設計配合比進行混凝土拌和作業(yè)，通過混凝土罐車進行運輸，并把混凝土自卸入模，出料與鋪筑過程中，應在1.5 m范圍內嚴格控制卸料高度，進而對離析狀況進行有效控制。通過縱向分條的方式進行鋼纖維混凝土鋪設作業(yè)，相比分隔縫，縱向分條寬度應與其具有一致性。從端部進行攤鋪施工，在膜內倒入混凝土拌合物后，要集中卸料，保持較慢的速度，厚度應比模板高出2 cm左右，特殊情況下應增、減材料，以此確?？v橫斷面與施工要求相符，混凝土攤鋪過程中不能出現(xiàn)中斷情況，應確保其持續(xù)性。

（4）振搗鋼纖維混凝土。在澆筑混凝土時，必須振搗鋼纖維混凝土，以此提高混凝土的密實度，并確?；炷僚c鋼纖維之間的密合度。在施工過程中應及時進行鋼纖維混凝土表面提漿作業(yè)，選用的工具一般為振動棒與振動梁。同時選用漿頭在混凝土初凝前將露出的鋼纖維進行覆蓋。在振搗過程中應對振搗時間進行嚴格控制，并確保移動距離與插入深度符合施工要求，避免漏振與過振等情況的產(chǎn)生。

（5）鋼纖維混凝土抹光和養(yǎng)護。整平、振實混凝土后，應停止施工4 h，也可以根據(jù)具體的天氣情況、塌落度進行時間的確定，為確定混凝土是否處于初凝狀態(tài)，可選用腳踩上面，出現(xiàn)5 mm腳印下沉為標準。在混凝土表面選用抹光機進行一到兩遍粗抹，隨后進行提漿、搓毛及壓實作業(yè)。一次抹光作業(yè)完成后，下次抹光作業(yè)應在混凝土表面水分蒸發(fā)后進行，同時選用人工的方式對部分凹陷與不平整位置進行補漿與抹平，隨后選用機械設備進行全面抹平作業(yè)。確保抹平與壓實整個面層后，應復核其平整度，檢查工作應在機械抹光后利用靠尺完成，進而對面層平整度進行良好控制。在鋼纖維混凝土養(yǎng)護中，主要選用的材料為薄膜、草包等，確保其表面具備14d的濕潤程度，并將其養(yǎng)護周期控制在28d。

5 結束語

總之，路橋建設作為我國基礎設施的重要組成部分，直接影響著我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展。目前，鋼纖維混凝土技術是我國路橋工程建設的重要技術，不僅對整個公路工程的質量具有直接的影響，而且對我國路橋事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的影響。因此，在路橋工程施工中，施工人員應根據(jù)路橋工程的實際情況，采取科學合理的措施，大大提高鋼纖維混凝土技術水平，這樣才能夠提高路橋施工的質量，促進我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展。

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