鋼纖維混凝土技術在路橋施工中的應用

李曦

摘 要：在重載車輪反復荷載影響下，因彎拉強度、抗疲勞性能降低，極易出現裂縫，為有效提升工程質量，必須合理選用施工材料。本文以某特大橋面施工案例為依托，結合鋼纖維混凝土的工作特性，對路橋施工中鋼纖維混凝土施工材料準備及技術要點進行了分析與探究。

關鍵詞：鋼纖維混凝土；路橋施工；概況

中圖分類號：U445.57 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0131-02

1 鋼纖維混凝土的概況

將分布方向不一的短鋼纖維摻加到普通混凝土構成的多相新型復合材料就是我們所說的鋼纖維混凝土。通過此類鋼纖維作用，可對混凝土內部微裂縫的擴展、宏觀裂縫的形成起到有效的阻礙功效，且對混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊與抗疲勞性能改善作用突出，延性良好。通常情況下，纖維體積率在普通鋼纖維混凝土內所占比例僅為1%到2%范圍內，鋼纖維混凝土的抗拉強度比普通混凝土可高出40%～80%之間，且具有良好抗彎強度。當前，隨著科學技術水平的不斷提升，濕噴鋼纖維混凝土應用較多，所選取的鋼纖維厚度一般為0.5mm，長度為20～40mm之間，其特點如表1所示。

2 工程概況

某特大橋面原設計為8cm瀝青混凝土。因調平層在主跨梁頂面并未設置，無法有效控制梁面平整度，對瀝青混凝土層施工質量影響較大。與此同時，箱梁頂豎向預應力筋頂端位于瀝青混凝土層內，這樣不僅會對瀝青混凝土攤鋪施工造成不利影響，還對錨頭防腐質量不利。為此，決定選取鋼筋纖維增強鋼網混凝土用于此橋橋面鋪裝施工。

3 路橋施工中鋼纖維混凝土材料準備

作為一種性能優良，且應用較為廣泛的新型復合材料，鋼纖維混凝土在路橋工程建設中得到了大量使用。短鋼纖維、水泥、砂、石、水及相應外加劑是構成鋼纖維混凝土的主要材料，將上述材料遵循相應比例進行配制，待凝結硬化后即可產生所需的鋼纖維混凝土復合材料。在此復合材料內起到骨架作用的材料主要為砂、石，也可叫做骨料或集料。在骨料附近均勻撒布著鋼纖維，可達到提高強度、韌性，防止開裂等作用。

（1）鋼纖維。試驗證明，一定條件下，隨著長徑比的增加，鋼纖維增強作用也會隨之增強。如鋼纖維長度不足，則增強效果將大打折扣，如長度過長，則會加大施工難度，對拌合物質量造成嚴重影響。為此，可在15～60mm之間合理控制鋼纖維長度。直徑可控制在0.3～1.2mm，當長徑比為20～100時，其增強效果與施工性能符合施工要求。（2）水泥。作為一種膠結材料，水泥拌合水可形成水泥漿，粘結力較強，能夠有效提升鋼纖維混凝土的強度。（3）砂。砂也被叫做細骨料，可對碎石等粗骨料產生的空隙進行充分填充，并起到骨架作用。通常以砂的細度模數作為砂粗細程度的衡量標準。必須選取合理的細度模數，砂密度可控制在2.5～2.7G/cm3。（4）石料。石料如碎石、卵石等材料，也被叫做粗骨料，一般以碎石作為鋼纖維混凝土石料。由于碎石具有較為粗糙的顆粒表面，且棱角分明，機械嵌鎖效果良好。以此，可在5～20mm之間合理控制鋼纖維混凝土石料粒徑。（5）水。鋼纖維混凝土施工用水選取無污染、無雜質的飲用水即可。（6）外加劑。拌制鋼纖維混凝土時，為對拌合物和易性加以改善，或降低水泥用量，可適量添加一定外加劑。本工程選取減水劑作為鋼纖維混凝土外加劑。

4 路橋施工中鋼纖維混凝土技術要點

4.1 鋪裝層下梁面或平層處理

按照施工現場情況分析，可選取以下方式處理鋪裝層下的梁面或平層。

其一，T梁引橋局部澆筑整體層過程中，需將剪力鋼筋插入其中，間距為75×75cm，分別向整體層、鋪裝層伸入6cm、5ccm。剪力筋成型，可有效增加鋪裝層內的錨固長度，并避免車輛運行時因剪力筋尖角等因素，對輪胎造成損害。選取此類處理方法，必須進行混凝土表面拉毛，并將浮漿清理干凈。

其二，變更設計實施前，局部區段整體化層已澆筑。需鑿花混凝土面，并將浮漿清理干凈，在混凝土面間隔75×75cm距離進行鉆孔，隨后將鋼筋棒插入，選取環氧樹脂固結。

其三，因主橋箱梁頂面無調平層，且存有大量梁頂預應力筋，這種情況下鉆孔、插埋鋼筋難度較大，必須選用“地毯式”鑿毛法，將新鮮混凝土面全面鑿出。

4.2 標高帶及鋼筋網的設置

選取角鋼用于模板，陰角向上安裝，滾筒應連接角鋼，為高程控制提供便利。采取水泥砂漿將角鋼底充分填充，以此提高模板剛度，避免產生漏漿現象。間距1.5m進行角鋼測點設置，要求在-1～+1mm之間有效控制測量精度。局部區段需將與防撞欄相近的邊模做成標高帶。為提高防裂作用，需將鋼筋網按照間距15×15cm安設到鋼纖維混凝土鋪裝層內。鋼筋與混凝土頂面之間的距離，需控制在3cm左右，為切縫提供便利。選取架立筋進行鋼筋網支撐，且做好焊接工作。

4.3 鋼纖維混凝土攪拌與運輸

在混凝土內為將鋼纖維的作用全面發揮出來，必須做好分布均勻。要求施工攪拌時選取強制式拌和機，相比攪拌機額定攪拌量，各次攪拌量需控制在4/5左右。在干料上面需均勻撒布鋼纖維，需先進行15分鐘干拌，待質量檢查合格后，可適量摻水，進行3分鐘濕拌。為確保準確投料，計量時需選取精確的電子計量系統。如鋼纖維存在銹蝕、結塊等問題，則不得用于施工。運輸過程中，應選取混凝土拌合車運送，防止鋼纖維在運送環節出現振動下沉現象，必須對其均勻性造成嚴重影響。特殊情況下，可將高效緩凝減水劑摻加到混凝土內，確保混凝土運輸過程中的質量。

4.4 攤鋪及振搗施工

待澆筑地面需提前沖洗干凈，鋪裝層厚度不足位置，需通過濃水泥漿掃漿，隨后進行混凝土澆筑。混凝土通過攪拌運輸車向橋面運送，卸料前，需進行2分鐘快速轉動，均勻拌合熟料。混合料卸除后，不得選取振動梁推漿，應選取拉板、鐵鏟初步整平混凝土。相比設計標高，混凝土攤鋪高度可多出0.5cm，為整平、收漿提供便利。施工時，可選取振棒輕振模板邊，其他部位則選取平板振器橫向進行平行振實，每次平板需重疊50%。碾壓時選取鋼管滾筒施工，其直徑為15～20cm之間，以此完成滾平提漿作業。

4.5 切縫施工

縱向不切縫，橫向縮縫間隔10m由墩頂進行設置，且對齊防撞欄縮縫。切縫時必須合理控制器切縫時間，如時間太早，由于鋸片振動，無法充分粘結碎石、鋼纖維與水泥，出現早期損壞現象。如切縫時間太晚，混凝土極易出現收縮開裂問題，為此當8～15Mpa為混凝土強度時確定其切縫時間，完成切縫作業后，需及時灌縫。

4.6 壓紋處理

通過改善普通壓紋輪，可提高壓紋質量，8cm為其直徑，38cm為有效寬度，1.2cm為螺紋深度，5：3為斜率。初凝后即可實施壓花作業，滾壓遍數定為3遍左右，保證滿足構造深度規定。為增加混凝土表面粗糙性，避免表面降雨時打滑，局部區段需做好拉花板拉毛施工。選取不銹鋼軋制拉花面板，15cm為花紋間隔距離，2.5mm為其紋深。在專用拉花手柄上釘好不銹鋼板，構成專用拉花板。通常情況下，可在混凝土初凝前進行拉毛作業，混凝土拉花前如表面存有泌水，需等泌水消除后，再光面拉花，最后壓紋。

4.7 養護施工

混凝土終凝前，養護時可選取噴霧器施工。待混凝土按壓沒有顯著痕跡的情況下，即可覆蓋濕麻袋，以此避免表面被水流沖毀，隨后在麻袋上淋水。要求覆蓋麻袋7天，淋水后需進行2周養護。

5 結語

綜上所述，自改革開放以后，我國路橋工程建設規模越來越大，施工質量也引起了人們的普遍關注。將鋼纖維混凝土技術合理應用于路橋施工中，可有效提升基層承載力，延長橋面使用壽命。

參考文獻

[1]楊大為.現代路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術研究[J].科技致富向導，2011，（23）：395.

[2]趙華鋒.淺析鋼纖維混凝土技術在橋梁施工方面的應用[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2011，（12）：154.