浅谈聚丙烯纤维混凝土屋面结构施工技术要点

刘丹李永辉

新乡市建筑工程质量监督站（453000）

设计与施工

浅谈聚丙烯纤维混凝土屋面结构施工技术要点

刘丹李永辉

新乡市建筑工程质量监督站（453000）

根据聚丙烯纤维在现浇屋面结构施工中的工程实践，总结出一套较好避免屋面结构渗漏和开裂现象发生的施工方法，能产生明显的经济效益和社会效益。

聚丙烯纤维；屋面结构；工艺流程；操作要点；质量控制；效益分析

0 概述

聚丙烯纤维对混凝土早期和中长期裂缝有很好的抑制作用，能有效改善混凝土的抗裂防渗性能。本文根据使用聚丙烯纤维现浇施工钢筋混凝土屋面结构抗裂防渗工程实践，总结出一套较好避免屋面结构渗漏和开裂现象发生的施工技术，具有明显的经济效益和社会效益。

1 工艺原理

1.1 聚丙烯纤维作用原理

1）纤维在混凝土内呈现三维空间网络结构，抑制了塑性期混凝土表面和内部裂缝的产生和发展。

2）硬化的混凝土由于干燥收缩、温度收缩及碳化收缩的存在，常会引起内部产生各种收缩应力(拉应力)，在混凝土中掺人纤维，可有效降低裂缝尖端的应力集中，从而抑制裂缝的进一步发展。

3）掺入纤维可使混凝土的裂缝明显细化，均匀散布的短纤维还起到了阻断混凝土内裂缝毛细作用的效果，抗渗性能显著提高，混凝土的渗水量与细化后的裂缝根数成反比。

1.2 双掺材料作用原理

在商品混凝土中双掺聚丙烯纤维和低碱膨胀剂（UEA）。聚丙烯纤维可抑制混凝土塑性期的表面和内部裂缝的产生和发展。通过湿养护，低碱膨胀剂的水化产物钙钒石可使混凝土内部产生自应力，对混凝土收缩产生补偿，起到了防止开裂、提高抗渗性及耐久性的作用。

1.3 施工技术控制原理

1）施工时的钢筋布置合理，绑扎质量好，能起到约束混凝土的塑性变形、分担混凝的内应力、抑制裂缝扩展、减少裂缝宽度的作用。

2）根据结构体积和形状设置足够强度、刚度的混凝土模板支撑和模板。

3）采用连续浇筑混凝土不设施工缝的施工方案。

4）对混凝土结构采取保湿养护，确保膨胀剂的水化产物钙钒石的不断生成，使混凝土结构致密。

2 施工工艺流程

1）聚丙烯纤维混凝土搅拌工艺流程：施工配合比→材料计量→干料搅拌→湿料二次搅拌→检验。

2）聚丙烯纤维钢筋混凝土现浇屋面板结构施工流程：模板施工→钢筋施工→纤维混凝土浇筑→养护。

3 施工操作要点

1）纤维混凝土与普通混凝土相比黏稠性大，插入式振捣器振捣时的穴坑复平时间较长，因此坍落度要控制在适宜范围内，收面要适当加强。纤维混凝土坍落度还会随时间而减少，因此混凝土运输时间、出机时间和入模时间要尽可能短。

2）由于加入纤维，混凝土坍落度比同配合比混凝土有所降低，但绝不允许人为大量加水。浇筑确有困难时，在征得建设、监理单位同意后，可以稍微增大减水剂用量。纤维混凝土浇筑前若出现离析现象须二次拌和，混凝土采用泵送混凝土法输送，自由落高不应超过2m。

3）纤维混凝土浇前应先将模板浇水湿润，浇筑混凝土时应有模板工、钢筋工现场值班，经常检查模板、钢筋、预埋件的情况，当发现有变形、移位时，应立即停止浇筑，并将已浇筑的混凝土在初凝前修整完好。

4）楼板纤维混凝土下料不宜太快，浇捣要符合要求，先将混凝土摊铺高出20～40mm，用插入式振动器振捣后，再用平板振动器振动。采用一刮、二滚、三纵、四抹的方法，确保楼面的平整度。振动棒的操作要做到“快插慢拔”，以便更有效地排出混凝土中的气体，使之更加密实。振动棒插点应均匀有序，插点间距为500mm，每点振捣时间为5～15s，以混凝土面不再下降、表面出现浮浆为止。

5）在纤维混凝土浇灌1～2h后，须对混凝土进行二次振捣，并对纤维混凝土表面拍打振实。

6）收浆是聚丙烯纤维混凝土楼板很关键的施工工序。在施工中，应根据当时气温、风力等具体情况进行收浆。收浆过早或过晚，都有可能影响平整度或出现早期裂缝等。为保证浇灌整体平整度，在施工中应采用6m铝合金杆控制。最后一次抹面应在刚初凝开始，在终凝前完成，目的是将表面裂纹全部消除。混凝土凝固前应保持表面湿润状态，防止水分蒸发。

7）连续浇筑不设施工缝。若因意外情况不得不留时，留设位置及处理方法必须符合规范及施工图纸要求。

8）混凝土终凝后立即用塑料薄膜覆盖养护。纤维混凝土浇水养护的时间不得少于14d。施工放样后，必须立即浇水并覆盖养护。浇水次数应能保持混凝土始终处于湿润状态，做好混凝土养护记录。

9）浇筑混凝土时，按部位和浇筑日期制做与构件同条件养护的混凝土试块，为构件底模板拆除时间提供试验依据。同条件养护纤维混凝土试块强度报告达到规范要求后方可拆模，拆模时要注意对混凝土边角的保护。

4 质量控制措施

1）本方法材料是在原掺早强缓凝泵送剂和粉煤灰的基础上，再掺聚丙烯纤维和UEA膨胀剂，因此在混凝土搅拌站投料搅拌时,必须严格计量投料，保证搅拌时间，使混凝土的配料分布均匀，防止成团结块，确保纤维均匀分布。

2）为确保聚丙烯纤维计量准确，事先将聚丙烯纤维按搅拌用量分别过秤小袋包装，搅拌时按袋投放。

3）混凝土浇捣前，施工单位应根据混凝土工程实际情况，明确分工，明确岗位，明确职责，使混凝土浇捣时有条不紊，紧张有序进行施工。

4）模板支撑应根据模板及其支撑钢管纵横间距、整体稳定受力情况进行设计。

5）模板施工时，除一般质量要求外，特别是池壁墙柱模板对拉螺栓应按混凝土侧压力分布情况进行设置，以防混凝土浇捣时模板变形，并设止水片，以防渗漏。

6）钢筋设置严格按照设计，采用双层细钢筋、密间距要求设置，板四角宜设置幅射钢筋。

7）混凝土浇捣时,对坍落度应严加控制并测定，不得加水，坍落度过大的混凝土不得使用。

8）混凝土浇捣过程中，严格按施工方案中的浇灌流程实施，避免出现施工冷缝情况下，完成梁和板的浇捣。

9）混凝土浇捣时，各部分必须充分振捣，谨防由于振捣不充分在梁板结合处产生沉缩裂缝。

5 安全措施

1）对搅拌工人进行安全教育。不要让纤维进入眼睛，施工中不宜从高空抛撒。一旦纤维进入眼睛，千万不能揉眼，要翻开眼睑用大量清水冲洗后就医。

2）在楼层施工时，堆放机具等物品不得超过使用荷载。如超过荷载，必须经过验算采取有效加固措施后，方可进行堆放及施工。

3）在同一垂直面内上下交叉作业时，必须设置安全隔板，下方操作人员必须配戴安全帽。

6 文明施工和环保措施

1）混凝土施工时的废弃物应及时清运，保持工完料净场清，保证现场的整洁、干净。

2）混凝土施工中的每一道工序完成以后，必须按要求对施工中造成的污染进行认真清理，前后工序必须办理文明施工交接手续。

3）现场混凝土搅拌机停放的场所应平坦坚硬，并有良好的排水条件，施工场地要符合有关法律法规和规定（包括设沉淀池、污水池、扬尘及施工噪声控制等）。

7 效益和施工效率分析

7.1 经济效益分析

纤维混凝土应用于现浇混凝土屋面具有良好的经济效益，主要表现在：

1）减少楼板厚度及为防止裂缝而设置的构造钢筋，缩短施工工期，从而能节省因此节约的一切费用。

2）能减少因屋面质量好、使用寿命长、维修费用少而节省的相关费用。

3）纤维混凝土具有良好的保水性，可节省养护的时间、费用及相关成本。

7.2 社会效益分析

纤维混凝土用于现浇混凝土屋面而带来的社会效益主要表现在：1）由于纤维混凝土对成本的节省，节省了国家资源。2）纤维混凝土优越的抗裂防渗能力使得现浇混凝土屋面经久耐用、平整美观，给业主创造了一个安全、舒适的环境条件，增加了居住的安全性。

7.3 施工效率分析

1）本方法可省去后浇带设置，因此加快了部分材料周转，省去后浇带施工缝清理、支模、混凝土浇筑、养护、拆模等工作,加快了工期。

2）纤维混凝土由于不渗漏，无裂缝，起到防水作用，因此减少粉刷及防水层处理，也节约了相关费用。