公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用

李運(yùn)富 郭孟濤 班中陽(yáng)

（鄭州市路通公路建設(shè)有限公司，河南鄭州 450000）

公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用

李運(yùn)富 郭孟濤 班中陽(yáng)

（鄭州市路通公路建設(shè)有限公司，河南鄭州 450000）

作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，公路橋梁事業(yè)在改革開(kāi)放后也得到了極大的發(fā)展。鋼纖維混凝土技術(shù)作為公路橋梁工程建設(shè)的重要技術(shù)之一，其技術(shù)水平的高低將直接影響到工程的整體質(zhì)量，甚至影響到公路橋梁事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此，在公路橋梁工程建設(shè)中，相關(guān)部門(mén)及施工單位必須重視鋼纖維混凝土施工，采取科學(xué)有效的措施，有效提升施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)公路橋梁建設(shè)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。本文主要對(duì)鋼纖維混凝土的概況、技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究。

公路橋梁工程 鋼纖維混凝土 技術(shù)應(yīng)用 概況 質(zhì)量控制 纖維增強(qiáng)機(jī)理 離析

1　鋼纖維混凝土的概況

鋼纖維混凝土可用于公路路面、橋梁施工中，鋼纖維混凝土相應(yīng)的集體混凝土的彎拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的分級(jí)和使用范圍。鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能對(duì)混凝土內(nèi)部微裂縫擴(kuò)展與形成的宏觀裂縫進(jìn)行有效阻礙，并能對(duì)混凝土抗拉、抗彎等性能進(jìn)行有效改善。鋼纖維混凝土具有良好的延性，與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土可有效提升抗拉強(qiáng)度40%到80%之間，提升抗彎強(qiáng)度60%到120%之間，在抗壓強(qiáng)度方面具有較小提升幅度，一般為25%以下。在施工運(yùn)用中，必須做好鋼纖維混凝土保養(yǎng)工作，確保其表面濕潤(rùn)度在7天以上，為達(dá)到此效果，可在其表面鋪設(shè)濕潤(rùn)的草袋。

按照纖維增強(qiáng)機(jī)理相關(guān)規(guī)定，如纖維間距理論、復(fù)合材料理論等，對(duì)纖維增強(qiáng)效果進(jìn)行確定，其中對(duì)其效果起決定作用的要素包括：纖維長(zhǎng)徑比、纖維體積率等。當(dāng)破壞鋼纖維混凝土現(xiàn)象大量出現(xiàn)時(shí)，可通過(guò)纖維、基體間粘結(jié)強(qiáng)度改善的方式對(duì)纖維增強(qiáng)效果進(jìn)行有效提升。通過(guò)試驗(yàn)可進(jìn)行鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度的準(zhǔn)確計(jì)算，遵循GBJ81相關(guān)規(guī)定得出：

鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fftk（1at·pf·il/df）

其中，鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值分別由fftk、ftk表示；

鋼纖維對(duì)鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度影響系數(shù)由at表示（該項(xiàng)確定應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)）；

鋼纖維體積率由pf；鋼纖維長(zhǎng)度由lf表示；

鋼纖維直徑或等效直徑由df表示；

纖維長(zhǎng)徑比由lf/df表示。

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體要求，進(jìn)行鋼纖維摻量的確定，一般選用1.5%纖維摻入率。路面建設(shè)中，每立方鋼纖維摻量為30到80千克之間；橋梁建設(shè)中，每立方鋼纖維摻量為50到100千克之間。公路橋梁施工中，鋼纖維混凝土攪拌施工可遵循常規(guī)方式進(jìn)行，目前都選用濕噴鋼纖維混凝土進(jìn)行施工，鋼纖維厚度為0.5毫米，長(zhǎng)度控制在20到40毫米之間，該方式的特點(diǎn)如表1所示。

2　公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用

表1　濕噴鋼纖維混凝土特點(diǎn)

2.1施工準(zhǔn)備

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定，對(duì)鋼筋放置位置、間距等進(jìn)行精確計(jì)算，如部位位置厚度比設(shè)計(jì)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(guò)程中，安裝鋼筋網(wǎng)位置的準(zhǔn)確性及避免沉底等問(wèn)題的出現(xiàn)，應(yīng)在連接鋼筋網(wǎng)和錨筋位置進(jìn)行撐點(diǎn)設(shè)置，一般為5個(gè)/m2，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(shí)對(duì)橋面底板清潔程度、綁扎與焊接鋼筋質(zhì)量進(jìn)行檢查。在公路橋梁施工前，應(yīng)復(fù)核所支邊模的標(biāo)高，避免跑模漏漿問(wèn)題出現(xiàn)在澆筑振搗施工中。

2.2拌和與運(yùn)輸

作為公路橋梁施工質(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(guò)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)試驗(yàn)對(duì)其施工方式進(jìn)行確定，其順序?yàn)橛筛傻綕穸瓮读先螖嚢璺ǎ鶕?jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況，進(jìn)行投料順序及拌和時(shí)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(zhǎng)時(shí)間，有效控制拌和時(shí)間，可避免濕纖維團(tuán)的出現(xiàn)。為避免離析問(wèn)題出現(xiàn)在運(yùn)輸過(guò)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(chē)輛進(jìn)行鋼纖維混凝土運(yùn)輸，澆筑施工中，向施工地點(diǎn)運(yùn)輸?shù)牟牧细叨缺仨毧刂圃?.5米以下。

2.3澆筑及振搗

鋼纖維混凝土施工中，對(duì)其整體性與密實(shí)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(duì)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(kāi)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(shí)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(shí)，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(guò)振搗梁托平施工后，可通過(guò)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(shí)通過(guò)真空吸水泵將多余泌水吸除，并通過(guò)圓盤(pán)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(guò)刮平板進(jìn)行1到2次抹平，確保其表面的平整性。

2.4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(rùn)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(shí)間為一周，該階段應(yīng)確保路面濕潤(rùn)，并做好交通管制工作，避免車(chē)輛在養(yǎng)護(hù)路面通行。

3　公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的質(zhì)量控制

（1）施工前應(yīng)進(jìn)行相關(guān)性能試驗(yàn)，根數(shù)控制在10根左右，各項(xiàng)參數(shù)確定后，向監(jiān)理單位進(jìn)行上報(bào)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(duì)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(zhǎng)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(yàn)，確保彎折傾角在90度時(shí)，不出現(xiàn)斷裂情況。

（2）不能隨意將施工過(guò)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(guò)程中的多余材料，避免對(duì)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(zhuān)人對(duì)拌和、振搗時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確及詳細(xì)記錄。

（3）公路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(jì)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(xiàng)目經(jīng)理部。項(xiàng)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(guò)分析比較得出，以此為施工計(jì)劃的合理確定提供了有利條件。同時(shí)，還可以對(duì)業(yè)主的想法進(jìn)行充分了解，促使公路橋梁工程施工中能夠遵循合同辦事，對(duì)雙方利益進(jìn)行有效維護(hù)。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路橋梁建設(shè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，在交通建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著關(guān)鍵性的作用。近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升對(duì)公路橋梁工程建設(shè)提出了新要求，要求通過(guò)創(chuàng)新體制、完善政策，進(jìn)一步提升基礎(chǔ)工程建設(shè)力度。鋼纖維混凝土技術(shù)作為公路橋梁工程施工的重要方式，其施工效果是否良好直接影響著公路橋梁工程的整體質(zhì)量，為此，施工單位必須重視鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用，在規(guī)范施工工藝的同時(shí)，不斷改進(jìn)技術(shù)，提高公路橋梁建設(shè)的整體質(zhì)量，推動(dòng)交通經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供一份力量。

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