橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術研究

邸旨凡

（遼寧省凌海市交通運輸保障中心，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量鋼纖維，以此提高混凝土的強度等性能，以滿足橋面使用要求。根據規范要求和工程實際情況，采用合理有效的施工技術。

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到均勻，還要考慮鋼纖維是否會在攪拌過程中結團。

1.2 按照現行技術規范要求，不同類型鋼纖維材料對混凝土自身彎拉強度有直接影響，為了使混凝土達到良好力學性能，當使用冷拉鋼絲時，其技術參數應達到以下要求：長50mm；長度與直徑比80；抗拉強度達到1000MPa 以上。當使用銑削型時，其技術參數應達到以下要求：長32mm；長度與直徑比40；抗拉強度達到600MPa 以上[1]。

1.3 對于鋼纖維材料的彎折性能，當使用冷拉鋼絲時，每一批鋼纖維材料應按照隨機原則抽取10 根，然后把它環繞在圓形鋼棒上（其直徑為3mm），再用手向著最容易發生彎曲的方向進行彎折，待彎折角度達到90°后，檢查被折斷的鋼絲數量，若超過2 根，則認為這批次鋼纖維的彎折性能不合格。當使用銑削型時，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）然后進行彎曲，待角度達到90°后，鋼纖維不能發生斷裂，若斷裂，則說明鋼纖維材料不合格。

1.4 對于鋼纖維材料的幾何尺寸，當使用冷拉鋼絲時，其長度偏差不能超出其公稱長度±5%；直徑偏差不能超出其公稱直徑±10%，長度和直徑比的偏差不能超過其公稱長度和直徑比的±15%。當使用銑削型時，其長度偏差不能超出其公稱長度±10%；直徑偏差不能超出其公稱直徑±10%，長度和直徑比的偏差不能超過其公稱長度和直徑比的±15%。

1.5 對于鋼纖維材料的外觀質量，無論使用哪一種鋼纖維，其表面都不能有因為機械加工產生的質量缺陷，也不能沾有物資與其它可能對鋼纖維和水泥之間粘結造成影響的物質，保證鋼纖維添加后的增強效果。在鋼纖維中，含有由于加工原因產生的粘結，及表面銹蝕情況比較嚴重的纖維，其重量不能超出總量1%[2]。

2 配比要求

2.1 根據以往工程經驗，當使用冷拉鋼絲時，其摻量按25～30kg/m3控制，當使用銑削型時，其摻量按60kg/m3控制，具體的摻量以試驗結果為依據確定。在確定設計配合比以后，應滿足各項技術規范的要求。

2.2 粗骨料粒徑不能超過25mm。

2.3 以施工要求為依據，確定拌和時加水量，當鋼纖維的摻加體積率為0.5%時，需增加7kg/m3的水，并提高2%的砂率，若摻加有外加劑，還應對外加劑劑量受到的影響進行充分考慮。

2.4 以混凝土抗壓強度要求為依據確定適宜的水灰比。

2.5 對于鋼纖維混凝土，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）對鋼纖維混凝土進行拌和的過程中，鋼纖維應和粗細骨料同時投放至攪拌機中進行攪拌。

（2）在拌和過程中，攪拌時間需要比普通混凝土略長，在普通混凝土攪拌時間基礎上加長25～30s，使鋼纖維的分布達到均勻，避免產生分布不均與結團等問題。

（3）鋼纖維的實際摻量和配合比應安排專人負責，切實加強現場控制，以保證混凝土性能與質量。

3.2 材料稱量

拌和過程中，對于不同原材料的重量，需要嚴格按照施工配合比與每次的攪拌數量通過計算確定，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要求，還應注意以下幾個要點：

（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械設備進行，保證布料和攤鋪后面板上的鋼纖維得以均勻、連續分布，也就是在同一塊面板上混凝土的澆筑與攤鋪應保持連續，不得中斷。

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

（4）在墩臺伸縮縫進行鋪裝施工時，需要預留40～50cm 的寬度暫時不進行澆筑，待將伸縮縫設置好以后，用強度等級為C50 的混凝土對預留槽進行澆筑[5]。

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

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

3.4 攤鋪時間

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

3.5 抗滑溝槽與養護

待鋼纖維混凝土鋪筑完成后，需通過硬刻槽形成抗滑溝槽，其深度應達到3～5mm，間隔距離按照30～50mm 控制。在施工過程中，因嚴格控制制槽的時間，以避免混凝土表面被破壞但又可以滿足溝槽要求為準控制。養護方法為薄膜覆蓋灑水，養護應持續至少7d，但不可圍水養護。在防水層施工開始前，需按照設計圖紙的要求，對橋面實施拋丸處理，使防水層和現澆層良好結合，延長鋪裝層的使用壽命。

綜上所述，鋼纖維混凝土在當前的橋梁工程中得到廣泛使用，在延長橋面使用壽命上有重要作用和效果，但為了保證施工質量，應嚴格按照規范和標準的要求進行施工，保證施工的規范性，使施工質量達到預期要求。