鋼纖維混凝土橋面鋪裝的施工技術(shù)探討

金 琛

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司)

1 鋼纖維混凝土的性能

鋼纖維主要是指使用鋼材制成的短纖維，并按照規(guī)定的樣式將鋼纖維壓成兩端彎鉤形，并具有一定的強(qiáng)度。鋼纖維混凝土在混凝土中的摻加，可以有效防止混凝土裂縫的形成和擴(kuò)散，即使混凝土在開裂之后也能得到有效的控制。鋼纖維混凝土材料是一種較為新型的水泥基復(fù)合材料，它擁有比普通的混凝土更加強(qiáng)的抗壓性能，在混凝土中所摻入的鋼纖維，能夠?qū)⑵淇估瓘?qiáng)度提高25％～50％，能夠?qū)⑵淇箯潖?qiáng)度增加40％～80％，同時(shí)其抗剪力的強(qiáng)度提高最為明顯，可提高到50％～100％。摻入鋼纖維后，橋面抗沖擊的韌性、抗彎性和抗拉韌性可以提高幾倍甚至幾十倍，因而其耐久性也有顯著的提高，總之，其各種性能摻數(shù)比普通的混凝土材料都高很多。鋼纖維與鋼筋相比，其優(yōu)勢在于，它能夠很好的控制固化收縮，從而增加接縫間距，鋼纖維的分布比較均勻，使混凝土的強(qiáng)化程度較均勻;鋪裝時(shí)不用進(jìn)行剪切和網(wǎng)片鋪設(shè)，也不用在網(wǎng)面上覆蓋保護(hù)層，相應(yīng)減少了混凝土的厚度。節(jié)約了大量的工期和工程造價(jià);鋼纖維混凝土具有較高的物理特性和力學(xué)性能，目前鋼纖維混凝土的應(yīng)用范圍已經(jīng)比較廣泛，其中應(yīng)用率較高的是公路橋梁的橋面鋪裝和機(jī)場跑道等工程。在橋面鋪裝過程中，能夠全面改善混凝土的先天結(jié)構(gòu)、分散橋面裂縫，進(jìn)而提高橋面的整體質(zhì)量，使橋梁的應(yīng)用情況和運(yùn)營狀態(tài)得到良好發(fā)揮。

2 鋼纖維混凝土橋面鋪裝施工

2.1 材料準(zhǔn)備

(1)水泥。水泥可選用普通的硅酸鹽水泥或者硅酸鹽水泥，水泥的質(zhì)量要符合標(biāo)準(zhǔn)，要具有合格的質(zhì)量證明，在堆放和運(yùn)輸過程中要注意防水、防潮。

(2)鋼纖維。鋼纖維的長度、直徑、表面形狀、截面性能和力學(xué)性能要符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并要經(jīng)過壓痕形鋼纖維。鋼纖維在施工之前要進(jìn)行原材料的試驗(yàn)檢測，進(jìn)場時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，并進(jìn)行防銹處理，有錨固端鋼纖維最短的長度要大于粗集料最大公路稱粒徑的1/3，最大長度不應(yīng)該大于粗集料最大公稱料徑的兩倍。不能夠應(yīng)用一些攪拌時(shí)容易成團(tuán)的鋼纖維。

(3)骨料的選擇。粗骨的選擇對(duì)于鋼纖維混凝土來說十分重要，施工過程中，最大的粒徑不應(yīng)該大于鋼纖維長度的1/2;鋼纖維混凝土的粘結(jié)性較小，所以采用表面積較小的中砂能夠有效增加水泥的粘結(jié)性，選擇時(shí)不能選用海砂，可以選擇中砂。

(4)水。水可以選用自來水或干凈的河水，使用時(shí)要保證水沒有受到污染，并且保持干凈。

(5)外加劑。外加劑可選用較為優(yōu)質(zhì)的減水劑，鋼纖維混凝土材料中可選用引氣減水劑。

(6)鋼纖維混凝土的配合比設(shè)計(jì)。混凝土的坍落度受鋼纖維摻入量的影響較大，在施工過程中配合比設(shè)計(jì)要嚴(yán)格保證。鋼纖維混凝土的配合比設(shè)計(jì)要能夠滿足橋梁的承載和抗壓要求，混凝土要具備較好的和易性。砂和水的用量要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行配比。通常情況下水灰比應(yīng)該為0.4～0.5之間。

2.2 施工機(jī)具的準(zhǔn)備

在橋面鋪裝過程中，鋼纖維混凝土鋪裝所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備主要有攪拌機(jī)、運(yùn)輸車以及平板振搗機(jī)，其攪拌能力和運(yùn)輸能力要能夠滿足混凝土澆筑要求。每種機(jī)械設(shè)備在施工之前都應(yīng)該進(jìn)行調(diào)試和檢測，以保證鋪裝施工的連續(xù)進(jìn)行。

2.3 鋼纖維混凝土的拌和、運(yùn)輸

鋼纖維混凝土在拌和時(shí)，要保證鋼纖維的均勻分布，這是保證鋼纖維混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵，可使用強(qiáng)制型攪拌機(jī)進(jìn)行拌和。攪拌時(shí)，每次的攪拌量要控制在攪拌機(jī)最大攪拌量的80％以內(nèi);在鋼纖維投放之前，要先將其抖散，防止投入后鋼纖維纏繞成團(tuán)，投放時(shí)為保證其均勻分布，可先將鋼纖維與水泥及其他礦物投入到攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌一段時(shí)間，然后再加水?dāng)嚢琛Ｈ绻摾w維的體積在混合料中所占的比重較大，應(yīng)該適當(dāng)延長攪拌時(shí)間;鋼纖維混凝土的攪拌可采用拌合車來進(jìn)行運(yùn)輸，并使用混凝土泵車泵送，在運(yùn)輸時(shí)要控制好混凝土的坍落度。

2.4 混凝土澆筑

在橋面鋪裝之前，要對(duì)下承層進(jìn)行相應(yīng)的處理，主要方法是采用噴砂機(jī)進(jìn)行打毛處理，增加下承層表面的粗糙度。打毛處理完成之，需要進(jìn)行沖洗地，使承層表面濕潤。然后鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)要先綁在支架上，并與橋面之間保持一定的距離，盡量使鋼筋處在鋪裝的中間部位;混凝土在澆筑時(shí)可采用泵送的方式，避免采用振動(dòng)的方式分散混凝土，可按照順序進(jìn)行分段鋪裝。混凝土在澆筑時(shí)，可以橋面的伸縮縫為界面，進(jìn)行單幅或者全幅的澆筑，澆筑時(shí)要觀察鋼纖維的分布，要保證其分布的均勻性和連續(xù)性，不能留施工縫，從一側(cè)向另一側(cè)進(jìn)行澆筑推進(jìn)，也可以采取兩個(gè)工作面同時(shí)進(jìn)行的方法，由中間向兩側(cè)同時(shí)推進(jìn)。鋼纖維混凝土的坍落度較小，所以施工時(shí)，盡量對(duì)運(yùn)輸車輛的卸料間距控制好，進(jìn)而控制好攤鋪的厚度。一邊布料，一邊用鐵鏟進(jìn)行人工粗平，然后再采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪。振搗時(shí)，不能采用插入式振搗器，可采用平板振搗器來進(jìn)行振搗，以防止鋼纖維的分布被破壞。振搗時(shí)，要接近邊角的位置可以使用插入式振搗機(jī)進(jìn)行振搗，然后再使用平板振搗機(jī)。如果在振搗過程中發(fā)現(xiàn)有鋼纖維成團(tuán)現(xiàn)象，要及時(shí)打散。當(dāng)混凝土不再下沉和沒有氣泡冒出時(shí)，可以停止振搗。

3 結(jié)論

橋梁工程中，對(duì)鋼纖維混凝土橋面的應(yīng)用較為廣泛，所以鋼纖維混凝土的鋪裝技術(shù)應(yīng)該不斷的提高。在施工過程中，鋼纖維的質(zhì)量保證尤其重要，施工之前應(yīng)該對(duì)鋼纖維進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)檢測，另外還要保證鋼纖維混凝土的攪拌質(zhì)量，要避免出現(xiàn)鋼纖維成團(tuán)的現(xiàn)象。

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