钢纤维混凝土桥面铺装的施工技术探讨

2012-08-15金琛

黑龙江交通科技 2012年9期

金琛

(山西路桥第一工程有限责任公司)

1 钢纤维混凝土的性能

钢纤维主要是指使用钢材制成的短纤维，并按照规定的样式将钢纤维压成两端弯钩形，并具有一定的强度。钢纤维混凝土在混凝土中的掺加，可以有效防止混凝土裂缝的形成和扩散，即使混凝土在开裂之后也能得到有效的控制。钢纤维混凝土材料是一种较为新型的水泥基复合材料，它拥有比普通的混凝土更加强的抗压性能，在混凝土中所掺入的钢纤维，能够将其抗拉强度提高25％～50％，能够将其抗弯强度增加40％～80％，同时其抗剪力的强度提高最为明显，可提高到50％～100％。掺入钢纤维后，桥面抗冲击的韧性、抗弯性和抗拉韧性可以提高几倍甚至几十倍，因而其耐久性也有显著的提高，总之，其各种性能掺数比普通的混凝土材料都高很多。钢纤维与钢筋相比，其优势在于，它能够很好的控制固化收缩，从而增加接缝间距，钢纤维的分布比较均匀，使混凝土的强化程度较均匀;铺装时不用进行剪切和网片铺设，也不用在网面上覆盖保护层，相应减少了混凝土的厚度。节约了大量的工期和工程造价;钢纤维混凝土具有较高的物理特性和力学性能，目前钢纤维混凝土的应用范围已经比较广泛，其中应用率较高的是公路桥梁的桥面铺装和机场跑道等工程。在桥面铺装过程中，能够全面改善混凝土的先天结构、分散桥面裂缝，进而提高桥面的整体质量，使桥梁的应用情况和运营状态得到良好发挥。

2 钢纤维混凝土桥面铺装施工

2.1 材料准备

(1)水泥。水泥可选用普通的硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥，水泥的质量要符合标准，要具有合格的质量证明，在堆放和运输过程中要注意防水、防潮。

(2)钢纤维。钢纤维的长度、直径、表面形状、截面性能和力学性能要符合设计要求和相关标准，并要经过压痕形钢纤维。钢纤维在施工之前要进行原材料的试验检测，进场时要进行严格的检验，并进行防锈处理，有锚固端钢纤维最短的长度要大于粗集料最大公路称粒径的1/3，最大长度不应该大于粗集料最大公称料径的两倍。不能够应用一些搅拌时容易成团的钢纤维。

(3)骨料的选择。粗骨的选择对于钢纤维混凝土来说十分重要，施工过程中，最大的粒径不应该大于钢纤维长度的1/2;钢纤维混凝土的粘结性较小，所以采用表面积较小的中砂能够有效增加水泥的粘结性，选择时不能选用海砂，可以选择中砂。

(4)水。水可以选用自来水或干净的河水，使用时要保证水没有受到污染，并且保持干净。

(5)外加剂。外加剂可选用较为优质的减水剂，钢纤维混凝土材料中可选用引气减水剂。

(6)钢纤维混凝土的配合比设计。混凝土的坍落度受钢纤维掺入量的影响较大，在施工过程中配合比设计要严格保证。钢纤维混凝土的配合比设计要能够满足桥梁的承载和抗压要求，混凝土要具备较好的和易性。砂和水的用量要严格按照设计要求进行配比。通常情况下水灰比应该为0.4～0.5之间。

2.2 施工机具的准备

在桥面铺装过程中，钢纤维混凝土铺装所应用的机械设备主要有搅拌机、运输车以及平板振捣机，其搅拌能力和运输能力要能够满足混凝土浇筑要求。每种机械设备在施工之前都应该进行调试和检测，以保证铺装施工的连续进行。

2.3 钢纤维混凝土的拌和、运输

钢纤维混凝土在拌和时，要保证钢纤维的均匀分布，这是保证钢纤维混凝土质量的关键，可使用强制型搅拌机进行拌和。搅拌时，每次的搅拌量要控制在搅拌机最大搅拌量的80％以内;在钢纤维投放之前，要先将其抖散，防止投入后钢纤维缠绕成团，投放时为保证其均匀分布，可先将钢纤维与水泥及其他矿物投入到搅拌机内，搅拌一段时间，然后再加水搅拌。如果钢纤维的体积在混合料中所占的比重较大，应该适当延长搅拌时间;钢纤维混凝土的搅拌可采用拌合车来进行运输，并使用混凝土泵车泵送，在运输时要控制好混凝土的坍落度。

2.4 混凝土浇筑

在桥面铺装之前，要对下承层进行相应的处理，主要方法是采用喷砂机进行打毛处理，增加下承层表面的粗糙度。打毛处理完成之，需要进行冲洗地，使承层表面湿润。然后铺设钢筋网，钢筋网要先绑在支架上，并与桥面之间保持一定的距离，尽量使钢筋处在铺装的中间部位;混凝土在浇筑时可采用泵送的方式，避免采用振动的方式分散混凝土，可按照顺序进行分段铺装。混凝土在浇筑时，可以桥面的伸缩缝为界面，进行单幅或者全幅的浇筑，浇筑时要观察钢纤维的分布，要保证其分布的均匀性和连续性，不能留施工缝，从一侧向另一侧进行浇筑推进，也可以采取两个工作面同时进行的方法，由中间向两侧同时推进。钢纤维混凝土的坍落度较小，所以施工时，尽量对运输车辆的卸料间距控制好，进而控制好摊铺的厚度。一边布料，一边用铁铲进行人工粗平，然后再采用摊铺机进行摊铺。振捣时，不能采用插入式振捣器，可采用平板振捣器来进行振捣，以防止钢纤维的分布被破坏。振捣时，要接近边角的位置可以使用插入式振捣机进行振捣，然后再使用平板振捣机。如果在振捣过程中发现有钢纤维成团现象，要及时打散。当混凝土不再下沉和没有气泡冒出时，可以停止振捣。