淺析路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術

楊光泉

(中國水利水電第五工程局有限公司 四川 成都 610000)

淺析路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術

楊光泉

(中國水利水電第五工程局有限公司 四川 成都 610000)

作為新型的優(yōu)質水泥基復合材料，鋼纖維混凝土在路橋工程中預應力梁、橋面鋪裝層、路面、橋梁的維修加固中等均已得到應用。基于鋼纖維混凝土的特性，克服了普通混凝土多項弱點，本文通過介紹鋼纖維混凝土的特性、施工工藝，和對鋼纖維混凝土在路橋施工應用中的施工要點的介紹，對路橋施工中應用中鋼纖維混凝土的施工技術進行了探討。

鋼纖維混凝土；特性；澆搗；施工

一、鋼纖維混凝土的特性

（一）力學強度

據統(tǒng)計資料顯示：鋼纖維對混凝土的抗壓強度作用并不明顯，僅僅提高百分之十左右。但在劈拉強度、抗剪強度、抗彎強度等方面均使得混凝土的強度有大幅度的提高。由于鋼纖維的加入，鋼纖維混凝土的缺點也較明顯，鋼纖維的密度較混凝土的密度大，同體積的鋼纖維混凝土的質量更高。

（二）鋼纖維混凝土的韌性及抗裂性能

鋼纖維的彈性變形能力較強，鋼纖維的加入，使得混凝土的韌性得到了提高。混凝土中摻入鋼纖維后，可減少收縮和變型，當荷載高于混凝土的承受極限后，混凝土和鋼纖維的粘結力荷載會將應力傳遞給鋼纖維，而鋼纖維對混凝土又有著約束作用，限制了新裂縫的產生，推遲了裂縫的擴展。

（三）鋼纖維混凝土的耐磨性和耐久性

鋼纖維混凝土和普通混凝土試件在國產耐磨機上的等條件磨損試驗表明：與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土在磨損損失、耐腐蝕性、抗凍融性等方面的表現更優(yōu)秀。

二、路橋施工中的鋼纖維施工工藝

（一）施工前準備

對使用材料、機械設備、勞動組織進行合理的安排，并鋪設好鋼筋，安裝好模板。在鋼筋鋪設工程中，對于連續(xù)構造鋼筋需要嚴格按照設計要求進行綁扎，并且定位準確，綁扎牢固可靠。在保證模板高程和平面位置達到設計要求后，并確保模板的立支穩(wěn)固，接頭緊密且平順。

（二）攪拌施工

在路橋施工中通常采用機械進行攪拌，比如最常用的是強制式攪拌機和反錐式攪拌機。拌和中應按照水泥、粗集料、細集料和鋼纖維的投料順序進行。而鋼纖維須分3次進行投放，以此保證干拌的均勻，濕拌應加入適量的水，拌和時間須在3分鐘之上。

（三）澆筑振搗

在混合料投放時要避免大量堆積，每次倒料時必須相壓15至20厘米，確保鋼纖維混凝土的連續(xù)性。澆筑過程應保持連續(xù)性，避免產生裂縫，影響接縫隙表面排列。若公路表面存在降落的雨水應通過兩側排走。若存在路堤較高，邊坡坡面易遭受表面沖刷的現象時，需設置混泥土擋水帶，通過合理排水泄水。

使用平板振搗機進行作業(yè)，攤鋪過程應以厚度為準，當厚度低于0.2米時，只需攤鋪一次，振搗作業(yè)在混合料不再下沉時即可停止。采用攤鋪機自動找平，滿足壓實后對于平整度的要求，上面層須采用雪橇式攤鋪厚度控制法，把攤鋪層前后的高度進行對比；采用高程控制的方式對中下兩層進行攤鋪控制。

（四）制作成型

基于鋼纖維混凝土的特殊性能，適宜采用真空吸水工藝，用機械進行抹平。而在拉毛過程中，適宜采用壓紋工藝，將外露的混凝土纖維壓進混凝土之中。

（五）接縫施工

在條件允許的情況下，封閉交通路段，采用混凝土攤鋪機，將其做成整幅式，不設縱縫。澆筑的鋼纖維達到設計強度的一半之后，進行切鋸縮縫。使用割縫機進行路面切縫操作，割出的槽口應符合要求，割槽的時間應及時。鋼纖維抹面操作后的12至48小時之間，抗壓強度在5至10Mpa之間為切縫的適宜時間。混凝土抹面操作結束兩小時后，用指壓后不再出現壓痕時，便可對鋼纖維混凝土進行養(yǎng)生。

三、鋼纖維混凝土在路橋施工應用中的要點

（一）鋼纖維混凝土配合比要點

基于鋼纖維混凝土混合料配合比的要求，路面厚度應減薄，鋼纖維混凝土的和易性應當保證，并且鋼纖維混凝土還應保證足夠高的抗彎強度。鋼纖維混凝土配合比順序：首先根據強度設計值及施工配置強度提高系數，確定試配抗壓強度與抗折強度。根據試配抗壓強度計算水灰比，根據試配抗壓強度,確定鋼纖維體積率,一般澆筑成型的結構范圍在 0.5%～2%之間；計算混合材料用量,確定試配配合比；按照試配配合比進行拌合物性能試驗,調整單位體積用水量和砂率,確定強度試驗用基準配合比；根據強度試驗結果調整水灰比和鋼纖維體積率,確定施工配合比。

抗折強度：每鋪筑400立方米的鋼纖維混凝土，制作兩組抗折試件（以作7d和28d齡期強度試驗），每增鋪1000立方米～2000立方米鋼纖維混凝土，增做1組試件，備作驗收或檢查后期強度時用，試件在現場保持與路面同條件下的濕法養(yǎng)護，施工中測定7天齡期試件強度，試件不宜過早不宜過晚，檢查是否達到28天齡期強度的 70%以上，若達不到則應查明造成此情況的原因，并采取適當的針對措施，以確保達到設計強度的要求。

（二）鋼纖維混凝土拌和施工要點

為防止鋼纖維混凝土在攪拌時纖維結團,在施工時每拌一次為攪拌量的80%。施工中采用先干后濕的拌和工藝，以確保混凝土混合料的攪拌質量。投料順序及攪拌時間為:粗集料→鋼纖維(干拌分鐘) →細集料→水泥(干拌1分鐘) ,其中鋼纖維在拌和時分三次加入拌合機中,邊拌和邊加入鋼纖維,再倒入黃砂、水泥,待全部料投入后重拌2分鐘～3分鐘 ,最后加足水濕拌1分鐘。總攪拌時間應短于6分鐘，超攪拌會導致濕纖維結團。按以上程序的攪拌，混合料會更加均勻。若在拌和中，先加入水泥和粗、細集料，后加鋼纖維，卻易引起結團，外加纖維團進而越滾越緊，更不容易分開，纖維結團一經發(fā)現，應馬上剔除掉，防止其影響混凝土的質量。

（三）鋼纖維混凝土的澆搗施工要點

澆搗的好壞決定了鋼纖維混凝土的致密性和整體性，是混凝土施工中的重要階段。與普通混凝土相比較，鋼纖維混凝土的流動性較差，在邊角處易出現蜂窩，由此看來，可先在邊角處用搗棒搗實。然后用插入式振動器振搗，再用夯梁板來回整平。

（四）路橋邊坡加固與隧道襯砌施工要點

對于邊坡巖石節(jié)理裂隙發(fā)育地質類似的地質狀況不好的地段，可采用普通商品混凝土做支護，并噴射鋼纖維商品混凝土進行加強，或者全截面使用鋼纖維商品混凝土進行噴射，實現其支護和加固作用。

（五）路橋結構加固施工要點

在進行路橋結構加固應用中可以使用噴射機進行噴射，噴射范圍為5厘米～20厘米之間的鋼纖維商品混凝土，從而修補因動載而出現的表面剝落、橋梁墩臺、表面損壞以及橋面板裂縫的情況，此加固方式不僅增加了路橋施工中所需要的抗震要求，又加固了路橋施工中的橋梁整體結構。傳統(tǒng)的路橋施工都是用剪切方式來進行鋼纖維修整的，摻量的比例為1比100，并且如果使用硫鋁酸鹽和TS速凝劑可以提升施工前期的抗裂功能。

（六）路橋樁基礎加強施工要點

在路橋施工中，通常采用鋼纖維商品混凝土增強樁頂和樁尖的局部硬度，樁頂的韌性提高，同時樁頂的抗打擊性提升。這樣可避免樁頂破裂的現象，并增強樁尖的入土能力。采用鋼纖維混凝土將打擊速度和打擊質量顯著提升。而在路橋施工中鋼纖維混凝土的樁身還是使用傳統(tǒng)的預應力和非預應力鋼筋商品混凝土。在施工中雖然也可以采用全斷面的整體澆筑，但財力花費較大，一般不建議使用。

結語

雖然鋼纖維混凝土施工技術已在路橋工程多方面施工中得到了應用，但是仍然存在有許多方面問題有待解決。在今后工作中應將降低鋼纖維混凝土使用成本，建立和完善生產、施工程序，構建合理的結構理論體系作為重點研究方向。

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TU75

B

1007-6344（2016）03-0227-01

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