鋼纖維混凝土在橋梁加固施工中的應(yīng)用與分析

楊帆

摘 要：隨著新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，越來越多新材料被廣泛用于公路施工。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，鋼纖維瀝青混凝土的應(yīng)用，不僅能夠增強(qiáng)瀝青混凝土抗裂性能，還能改善瀝青混合料的高溫抗車轍能力，為了將鋼纖維瀝青混凝土的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，本文以鋼纖維混凝土路面為研究對(duì)象展開敘述，結(jié)合具體工程案例，探討了橋梁加固施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用要點(diǎn)，以期全面提高工程使用性能，延長(zhǎng)工程使用壽命。

關(guān)鍵詞：鋼纖維混凝土;橋梁加固;優(yōu)勢(shì);工程概況

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)早期修建的大量橋梁工程已步入養(yǎng)護(hù)維修階段，在交通量猛增的今天，加劇了橋面損壞的速度，嚴(yán)重影響了工程使用性能，甚至出現(xiàn)了很多危橋。鋼纖維混凝土是一種性能優(yōu)良的建筑材料，由于具有良好的抗裂性、彎曲韌性、耐沖擊等性能而在橋梁工程加固施工中得到了廣泛應(yīng)用。工程實(shí)踐表明，在橋梁結(jié)構(gòu)中采用鋼纖維混凝土材料，不僅能夠有效減少各種裂縫，推遲裂縫出現(xiàn)時(shí)間，而且能夠加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命，從而增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。

2 工程概況

某橋梁工程主孔凈跨為90m，凈矢高11.25m，矢跨比1/8，為圓弧線鋼筋混凝土箱型拱，拱圈1.6m高，7.5m寬。均選用矩形實(shí)體板作為拱上腹孔與邊孔材料，120.8m為橋梁總長(zhǎng)。橋梁加固后，要求設(shè)計(jì)荷載等級(jí)從原有的汽車-20級(jí)轉(zhuǎn)化為汽車-超20級(jí)。自通車運(yùn)營(yíng)以來，交通量不斷增加，為保證行車安全，決定采用鋼纖維混凝土進(jìn)行加固處理。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 鋼纖維拌和

通常情況下，都會(huì)通過箱裝、袋裝鋼纖維，體積密實(shí)，在拌和施工前，成團(tuán)鋼纖維必須利用相應(yīng)工具分散，避免出現(xiàn)結(jié)團(tuán)問題，對(duì)施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。均勻分散鋼纖維后，才能摻加到拌和料內(nèi)，才能發(fā)揮其增強(qiáng)效應(yīng)。

根據(jù)設(shè)計(jì)配合比按量摻加所有混合料材料，按順序投料，按照既定拌和時(shí)間完成鋼纖維混凝土拌和施工。根據(jù)工程實(shí)際情況，可選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，按照干拌—濕拌的順序施工，為避免一次攪拌量過多，需將其一次用量控制在攪拌機(jī)額定攪拌量80%左右，保證攪拌質(zhì)量。

3.2 運(yùn)輸

因鋼纖維混凝土具有較小坍落度，因此無法通過混凝土攪拌車運(yùn)輸，可選擇自卸汽車運(yùn)送材料，但必須對(duì)運(yùn)輸時(shí)間加以嚴(yán)控。一般從卸料到澆筑時(shí)間需控制在半小時(shí)以內(nèi)，在整個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)盡可能減少拌和物離析情況。

3.3 攤鋪及振搗壓實(shí)

澆筑鋼纖維混凝土?xí)r，應(yīng)盡可能避免產(chǎn)生澆筑接頭。為保證鋼纖維混凝土連續(xù)性，倒料時(shí)需每次都需重疊1～20cm。在橋梁伸縮縫間為一個(gè)連續(xù)施工段，該部位的鋼纖維混凝土澆筑時(shí)也應(yīng)具有連續(xù)性。與普通混凝土相比，稠度一致的鋼纖維混凝土含水量較低，通過振搗施工，其和易性良好，因此澆筑環(huán)節(jié)嚴(yán)禁將水添加到拌和料。

（1）攤鋪。材料向施工場(chǎng)地運(yùn)送后，卸料時(shí)嚴(yán)禁損壞鋼筋網(wǎng)，盡可能不在相同位置大量堆積，避免對(duì)攤鋪的均勻性、平整度造成嚴(yán)重影響。通過人工方式拌和混凝土，并做好粗平作業(yè)。在橋面布料時(shí)應(yīng)保證其均勻性。如以人工方式施工，鋼筋孔隙可選取鐵鍬反扣法填充，隨后將其他位置鋪平，避免出現(xiàn)混合料離析問題。

（2）振搗壓實(shí)。與普通水泥混凝土相比，鋼纖維混凝土振搗時(shí)間更長(zhǎng)，但必須合理控制振搗時(shí)間，防止過振，出現(xiàn)鋼纖維下沉問題。為保證上下結(jié)構(gòu)層鋼纖維均勻分布，可選取功率相對(duì)較大的平板振動(dòng)器施工。施工時(shí)需及時(shí)處理混凝土堆積或漏料區(qū)域，如出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，需及時(shí)分撒鋼纖維，并向混凝土內(nèi)均勻?yàn)⒉肌Ｈ玟摾w維等材料凸出，則可通過滾筒碾壓、整平，保證其壓實(shí)密度符合設(shè)計(jì)要求。

（3）刮板整平表面。完成上述作業(yè)后，可通過刮板進(jìn)行精平施工，要求在混凝土及時(shí)壓入被刮起的鋼纖維材料，避免鋼纖維外露。

3.4 切縫

沿縱向分幅施工，橋面鋪裝無需布設(shè)縱向施工縫，但橫向上可按20m間距設(shè)縫，且和防撞欄假縫相對(duì)，要求在3～5mm內(nèi)控制縫寬，2.5cm為縫深。根據(jù)氣溫與混凝土強(qiáng)度等條件進(jìn)行切縫時(shí)間的準(zhǔn)確確定，通常在8～15MPa之間控制強(qiáng)度。完成切縫作業(yè)后，需選用瀝青填縫料進(jìn)行澆筑、封閉。

3.5 抗滑處理

如選取壓槽、拉槽施工方式進(jìn)行橋梁抗滑處理，不僅無法滿足抗滑結(jié)構(gòu)深度規(guī)定，還會(huì)將鋼纖維帶出，為此應(yīng)根據(jù)施工要求，選取刻槽法作業(yè)。當(dāng)鋼纖維混凝土強(qiáng)度范圍在8～15Mpa之間時(shí)，即可橫向選取刻槽機(jī)施工，要求在25mm控制槽距，3mm控制槽寬與槽深。

3.6 養(yǎng)護(hù)施工

因此類橋面厚度小、面積較大，且水泥使用量多，將導(dǎo)致干縮裂縫大量出現(xiàn)，為避免表面干縮裂縫對(duì)其美觀性、使用功能造成嚴(yán)重影響，必須做好初期養(yǎng)護(hù)工作。澆筑完鋼纖維混凝土，待其初凝后，需及時(shí)進(jìn)行擋風(fēng)遮陽設(shè)施設(shè)置，并做好交通封閉工作。要求加大養(yǎng)護(hù)力度，合理控制混凝土強(qiáng)度，防止出現(xiàn)干縮裂縫。終凝后，必須在14天以上控制灑水養(yǎng)生，也可覆蓋塑料薄膜。

4 結(jié)束語

綜上所述，改革開放以來，我國(guó)交通建設(shè)行業(yè)發(fā)展迅速，交通量日益增加。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，公路交通設(shè)施建設(shè)已無法滿足當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，存在嚴(yán)重滯后性。當(dāng)前大量早期修筑的橋梁工程，因設(shè)計(jì)問題、承載力問題、寬度問題等存在不同程度的損壞，不但影響車輛正常通行，還極易引發(fā)安全事故。為此，必須根據(jù)當(dāng)前橋梁工程建設(shè)實(shí)際情況，充分選用先進(jìn)的技術(shù)及材料，緩解交通壓力。本文以鋼纖維混凝土材料用于橋梁加固施工，不僅能夠提高橋面鋪裝的平整性，還能增強(qiáng)橋面質(zhì)量，防止出現(xiàn)大量病害問題，具有良好加固效果。

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