橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)探究

張緒斌

（廣東如一建設(shè)科技有限公司）

0 前言

在鋼纖維混凝土施工技術(shù)的具體應(yīng)用中，橋梁施工涉及的工藝流程包括施工準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、材料配置、攤鋪施工、切縫處理、施工養(yǎng)護(hù)。為最大化發(fā)揮鋼纖維混凝土施工技術(shù)的優(yōu)勢，鋼纖維對(duì)混凝土增強(qiáng)效果發(fā)揮、鋼纖維與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度影響均需要得到重視，可見鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

1 鋼纖維混凝土在橋梁施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

1.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)需首先檢測施工設(shè)備性能，保證其不存在故障缺陷，并立即處理施工設(shè)備暴露出的問題，滿足施工需要。還需要對(duì)鋼纖維施工材料進(jìn)行性能檢測，保證其質(zhì)量滿足規(guī)范及工程要求，以此避免質(zhì)量問題出現(xiàn)。值得注意的是，施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)需嚴(yán)格遵循因地制宜原則，施工方式的慎重選擇也不容忽視[1]。

1.2 具體施工

在施工開始前，需進(jìn)行地表濕潤處理，隨后開展鋪筑施工，表層的不間斷灑水需采用專業(yè)設(shè)備，在鋪筑混凝土的3～5h 前，必須保證濕潤度達(dá)標(biāo)。混凝土材料的攤鋪施工應(yīng)在平整處理后進(jìn)行，可采用機(jī)械振搗與機(jī)械振搗相結(jié)合的方式，應(yīng)避免漏振、過振等情況出現(xiàn)，并開展針對(duì)性的振搗環(huán)節(jié)質(zhì)量檢測。一般采用三軸混凝土提漿機(jī)開展提漿施工，但施工單位需配備專業(yè)施工人員，保證三軸混凝土提漿機(jī)的應(yīng)用質(zhì)量。在鋪筑過程中，基于真空吸水方式的路面結(jié)構(gòu)成型前處理極為關(guān)鍵，鋼纖維混凝土中砂子材料可能帶來的負(fù)面影響可由此消除，配合針對(duì)性的平整度處理，混凝土表層不平整問題即可有效解決。完成橋面鋪筑后，可選用窄槽的結(jié)構(gòu)形式，并基于工程實(shí)際進(jìn)行刻槽，更好保障施工質(zhì)量[2]。

1.3 切縫處理

應(yīng)從設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)角度出發(fā)，保證橫向伸縮縫裝置的設(shè)置合理，一般橫向接縫應(yīng)設(shè)置于距離橋墩位置的30m 處，同時(shí)需要充分考慮施工現(xiàn)場溫度、環(huán)境等情況，保證各項(xiàng)操作的合理性，控制施工質(zhì)量。灌縫施工材料的性能和質(zhì)量需重點(diǎn)檢查，避免質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、無法滿足工程設(shè)計(jì)等問題出現(xiàn)，必要時(shí)的試驗(yàn)也不容忽視。

1.4 養(yǎng)護(hù)處理

鋼纖維混凝土的養(yǎng)護(hù)直接影響工程施工質(zhì)量，因此施工完成后施工單位需開展全面的養(yǎng)護(hù)處理，具體養(yǎng)護(hù)類似于普通混凝土，應(yīng)嚴(yán)格遵循施工工藝規(guī)范，采用持續(xù)噴灑水或表層覆蓋草墊的養(yǎng)護(hù)方式，路面表層美觀性和鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量均可得到較好保障，通常養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為7d[3]。

2 鋼纖維混凝土在橋面鋪裝中的具體應(yīng)用

2.1 工程概況

以某特大橋梁工程作為研究對(duì)象，橋面鋪裝結(jié)構(gòu)為6cm AC-20C（中面層）+4cm AC-13C（上面層），工程存在鋪裝厚度變化大、下承層不平整、錨釘突出過高等特點(diǎn)，為保證橋面鋪裝施工質(zhì)量，工程采用鋼纖維混凝土橋面鋪裝進(jìn)行施工，突出錨釘阻礙瀝青混合料攤鋪和碾壓、原混凝土調(diào)平層平整度不足等問題得以解決，橋面鋪裝層裂縫的阻止和延緩、防水排水性能的提升、使用壽命的延長也得以順利實(shí)現(xiàn)。

2.2 鋼纖維混凝土鋪裝設(shè)計(jì)

由于工程存在部分錨釘突出橋面過高、水泥混凝土調(diào)平層不平整等特點(diǎn)，厚度不均勻的鋪裝無法采用雙層瀝青混凝土方案，因此工程采用鋼纖維橋面鋪裝，通過鋼纖維混凝土單層澆筑，變化幅度較大的橋面鋪裝厚度可得到較好處理。結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工程實(shí)際，由于工程采用續(xù)剛構(gòu)和T 梁結(jié)構(gòu)，需采用80mm～120mm 之間的鋼纖維混凝土橋面鋪裝厚度，同時(shí)需保證鋪裝厚度最低不得低于60mm，以避免出現(xiàn)橋面鋪裝厚度忽高忽低現(xiàn)象。由于工程鋪裝厚度大多在60mm 左右，因此在修整水泥混凝土調(diào)平層后，鋪裝厚度即可滿足規(guī)范要求。工程采用鋼纖維混凝土分幅澆筑，基于橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高及橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層主要受壓特點(diǎn)，為保證在適當(dāng)范圍控制鋼纖維鋪裝結(jié)構(gòu)層厚度且最低厚度要求，工程開展了針對(duì)性的設(shè)計(jì)，工期的縮短、橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高要求的滿足得以實(shí)現(xiàn)兼顧。為確定鋼纖維摻量，工程開展了針對(duì)性的鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)，但需要保證鋼纖維體積率控制在2%內(nèi)，避免攪拌不均勻、鋼纖維結(jié)成團(tuán)問題出現(xiàn)。開展針對(duì)性試驗(yàn)，工程采用了1.5%的鋼纖維體積摻量，配合28d 的抗折試驗(yàn)、抗剪試驗(yàn)、抗壓試驗(yàn)、彈性模量試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)，可確定該設(shè)計(jì)能夠滿足工程需要。而由于工程屬于剛構(gòu)橋，主要受壓的橋面鋪裝需保證鋼纖維體積摻量控制在1.5%以下，配合水泥用量、單位用水量、水灰比等產(chǎn)生的針對(duì)性調(diào)整，工程最終采用1.48%的鋼纖維體積摻量。

2.3 施工質(zhì)量控制

為保證施工質(zhì)量，工程在原材料質(zhì)量控制、鋼纖維混凝土配合比優(yōu)化、橋面鋪裝前準(zhǔn)備三個(gè)環(huán)節(jié)投入了大量精力。在原材料質(zhì)量控制中，需采用清潔無銹跡的鋼纖維，并同時(shí)嚴(yán)格控制其強(qiáng)度，拌合時(shí)的鋼纖維投放需嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)，同時(shí)需保證外加劑、水、水泥、集料符合規(guī)范要求。具體的配合比設(shè)計(jì)需考慮施工和易性，以此通過實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化滿足施工和易性的最佳配合比，更好服務(wù)于施工。在橋面鋪裝施工前，需調(diào)整原水泥混凝土調(diào)平層，調(diào)平層破損或過薄的局部和表面浮漿需人工鑿除，配合切紋機(jī)處理、高壓水槍清洗，形成具有一定構(gòu)造深度的新鮮混凝土表面，混凝土表面與鋼纖維混凝土層間粘結(jié)力可由此增大。標(biāo)高復(fù)測需在鑿除浮漿后進(jìn)行，局部小區(qū)域（60mm～80mm 鋪裝厚度）無需處理，否則需開展針對(duì)性調(diào)平層修整，為增強(qiáng)橋面防水功能，還需要噴灑水滲性無機(jī)防水劑。

2.4 具體施工要點(diǎn)

在具體施工前，需檢查各施工儀器和機(jī)具正常運(yùn)行情況，并同時(shí)針對(duì)性制定各類應(yīng)急預(yù)案，試拌、試鋪應(yīng)在天氣良好的時(shí)候開展，鋼纖維分布均勻性的檢查、人員和機(jī)具的合理安排也需要得到重視。在分幅澆筑鋼纖維混凝土的過程中，需采用專用鋼模板并結(jié)合設(shè)計(jì)高程在橋頭進(jìn)行架立，底部接觸不嚴(yán)密的模板需采取針對(duì)性防漏漿處理，隔離劑需涂刷于模板內(nèi)側(cè)并做好應(yīng)急準(zhǔn)備工作。拌和鋼纖維混凝土需避免攪拌時(shí)間太短、攪拌功率不足、鋼纖維添加速度太快等情況出現(xiàn)，否則來不及分散的鋼纖維很容易結(jié)團(tuán)，這將直接影響施工質(zhì)量。也應(yīng)避免攪拌時(shí)間過長的情況出現(xiàn)，否則彎曲變形的部分鋼纖維將對(duì)受力帶來負(fù)面影響，鋼纖維混凝土的預(yù)期阻裂和增強(qiáng)作用發(fā)揮也會(huì)受到制約。在正式澆筑鋼纖維混凝土前，需適量在橋面灑水，以保證橋面混凝土處于飽和面干狀態(tài)，滿足澆筑施工質(zhì)量控制需要，配合泵送混凝土多點(diǎn)分散澆筑，并將結(jié)團(tuán)的鋼纖維撿出，即可更好控制質(zhì)量。具體施工過程應(yīng)采用平板振動(dòng)器初步成型，振搗和初步整平采用振動(dòng)梁進(jìn)行，按設(shè)計(jì)橫坡的人工精抹采用塑料抹子、木抹子、鋁合金尺。鋼纖維混凝土收漿后即可進(jìn)行橋面拉毛，如出現(xiàn)帶出部分鋼纖維的情況，必須開展表面刻槽處理，以提升橋面鋪裝的美觀性和抗滑性。基于11.5m 的橋面鋪裝單幅寬度，工程可不設(shè)縱縫，而由于施工在夏季進(jìn)行，工程未設(shè)置脹縫，選取15m 的縮縫間距、約30mm 的深度（約1/3 鋪裝厚度），采用瀝青進(jìn)行灌縫處理。在養(yǎng)護(hù)過程中，考慮到工程橋面鋪裝具備水泥用量大、混凝土標(biāo)號(hào)高、面積大、厚度薄的特點(diǎn)，為避免干縮裂縫等問題的出現(xiàn)，施工單位在初期養(yǎng)護(hù)中投入了大量精力，采用灑水后覆蓋薄膜的養(yǎng)護(hù)措施，終凝后澆水養(yǎng)護(hù)耗時(shí)至少14d。圖1 為具體的工程施工流程，配合各環(huán)節(jié)針對(duì)性開展的現(xiàn)場監(jiān)督和質(zhì)量控制，工程施工質(zhì)量即可得到更好保障。

2.5 橋面鋪裝效果

在鋼纖維混凝土橋面鋪裝支持下，工程存在的突出錨釘可通過處理調(diào)平層，直接深埋于鋼纖維混凝土鋪裝層內(nèi)部，瀝青混合料攤鋪和碾壓未受到突出錨釘阻礙。

圖1 具體的工程施工流程

在單層澆筑鋼纖維混凝土的過程中，施工對(duì)平整度的要求得以下降，調(diào)平層平整度過低問題也隨之解決。在具體的鋼纖維混凝土施工過程中，橫坡和縱坡基于人工精抹工藝得到了更好保障，優(yōu)異的抗裂性能也使得鋼纖維混凝土能夠延緩、阻止鋪裝層裂縫的出現(xiàn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)的防排水能力提升也不容忽視。總的來說，混凝土的抗裂強(qiáng)度可通過鋼纖維的加入提升，抗疲勞性能、抗拉強(qiáng)度也隨之大幅提升，裂縫出現(xiàn)后的韌性特點(diǎn)也使得鋼纖維混凝土橋面鋪裝擁有更長的使用壽命。

3 結(jié)論

綜上所述，鋼纖維混凝土施工技術(shù)可較好服務(wù)于橋梁工程建設(shè)。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的工程實(shí)例，則直觀展示了鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用路徑。為更好發(fā)揮鋼纖維混凝土施工技術(shù)優(yōu)勢，各類新型技術(shù)的綜合應(yīng)用需得到業(yè)內(nèi)人士重視。