聚丙烯纤维混凝土在桥梁施工中的应用

雷　亮

(新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司，新疆　乌鲁木齐　830000)

聚丙烯纤维混凝土在桥梁施工中的应用

雷亮

(新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司，新疆乌鲁木齐830000)

雷亮(1982—)，工程师，研究方向：路桥设计。

摘要：聚丙烯纤维混凝土能够有效地提高混凝土内部的粘结力，具有良好的抗压、抗弯拉能力，从而适应复杂外力作用，因此在桥梁工程中具有广泛的应用前景。文章结合具体的桥梁施工实例，探讨聚丙烯纤维混凝土的配合比设计方案及施工技术，以期对类似工程起到借鉴作用。

关键词：聚丙烯纤维混凝土；桥梁工程；配合比设计；应用

0引言

根据相关的工程实践可知，在混凝土中掺加一定比例的聚丙烯纤维，可以在一定程度上提高混凝土的内部粘结力，同时使得混凝土在抗压性能和抗弯拉性能上得到提高，在结构中的应用可以有效补偿温差抗裂。同时，聚丙烯纤维在混凝土中会形成具有多维结构的支撑体系，这样可以有效减少混凝土早期泌水的问题，降低孔隙率，从而达到缓解混凝土早期沉降裂缝的目的。因此聚丙烯纤维混凝土在桥梁工程中具有非常广泛的应用前景。本文将结合具体的桥梁工程施工实例，简要探讨聚丙烯纤维混凝土的具体施工过程。

1工程概况

本工程为新疆地区某公路桥梁施工建设项目。该桥梁全长132.16 m，桥面宽度为12 m，按照二级公路标准进行设计，上部结构为30 m装配式预应力混凝土箱梁，下部结构采用柱式墩台，钻孔灌注桩桩基，桩径为1.4 m。根据设计要求，桥面铺装层采用10 cm厚的聚丙烯纤维混凝土，混凝土强度等级为C50，混凝土中铺设一层钢筋网，直径为12 mm。

2聚丙烯纤维混凝土的配合比设计

(1)粗集料：粗集料采用砾石，其粒径控制在10~20 mm，每100 kg水泥采用338 kg的砾石。

(2)细集料：采用中粗砂，其细度模数控制在2.27，每100 kg水泥采用144 kg中粗砂。

(3)聚丙烯纤维：根据设计和规范的要求，聚丙烯纤维在混凝土中的体积百分比为0.9%，每100 kg水泥采用0.225 kg聚丙烯纤维。

(4)水灰比：经过相关试验，最佳水灰比采用0.38。

(5)水：采用当地的饮用水即可，每100 kg水泥采用38 kg水。

(6)外加剂：外加剂采用缓凝减水剂，每100 kg水泥采用0.75外加剂。

3聚丙烯纤维混凝土施工技术

由于聚丙烯纤维在混凝土早期裂缝中的作用不是很明显，因此为了确保混凝土施工质量，减少早期裂缝的出现，在聚丙烯纤维混凝土的具体施工过程中，应严格按照施工工艺流程要求进行桥面铺装作业。

3.1　施工工艺流程

在本工程中进行聚丙烯纤维混凝土的施工，具体施工工艺流程为：清除凿毛→立模→绑扎钢筋网→拌和混凝土[1]。

3.2　清除凿毛

在混凝土施工之前，应先对梁体进行清理，将其上的杂物清除干净，并进行凿除处理。重点需要进行凿毛的部分主要为梁体顶面、铰缝处。凿毛之后清洗梁体，这样可以确保桥面铺装层混凝土与梁体之间的粘结效果。

3.3　立模

立模作业环节是确保桥面标高和桥面平整度的关键工序。在立模施工中应做好以下几方面的注意事项。

(1)模板的拼装。由于工程所在地区昼夜温差较大，一般情况下温差可以达到20 ℃~30 ℃之间，因此经过综合考虑，决定采用槽钢作为侧模。模板的拼接长度控制在6 m以内。同时侧模之间应预留有0.5 cm的缝隙，并采用直径8 mm的钢筋进行上下焊接。铺筑层模板底脚应确保紧密加固[2]。

(2)模板标高测量。由于后张法预应力箱梁容易受到温度的影响，在不同时间内，梁体的标高往往会出现不同，因此为了切实掌握梁体标高随时间的变化规律，应对梁上拱度标高进行监测。这对于桥面铺装层标高的控制有着非常重要的意义。如表1所示为本工程梁上拱度标高随时间的变化规律。

表1　梁上拱度标高随时间的变化规律表

从表中可以看出，梁上拱度标高在一天的时间内呈现不同的变化，因此为了对桥面铺装层标高进行控制，应选择最佳时间立模。一般情况下可以选择在早上7：00~8：00点立模，在晚上22：00~23：00点校模。

3.4　绑扎钢筋网

当模板安装完成之后，即可进行钢筋网的绑扎。在进行钢筋网绑扎施工时，应严格控制好钢筋网的厚度。如果保护层的厚度过大，钢筋网就无法起到应有的抗裂作用，如果保护层的厚度过小，则容易导致桥面铺装层出现裂缝问题。因此在钢筋网下面，每间隔30~40 cm的间距应焊接一个支点。

3.5　混凝土的施工

(1)混凝土的拌和。在本工程中进行聚丙烯纤维混凝土拌和采用的是强制式搅拌机，并采用自动线进行原材料的添加。各种原材料应严格按照设计配合比的要求进行添加。按照砂石、纤维、水泥、水以及外加剂的顺序进行原材料的添加。当进行聚丙烯纤维的添加时，应安排专人将其均匀洒布在自动线装料筒内，由自动线送入到搅拌机中。在搅拌施工中，应严格控制好搅拌时间，因为搅拌时间对聚丙烯纤维的影响较大，一般情况下，应将搅拌时间控制在2~3 min之间。

为了确保混凝土摊铺作业的顺利进行，应严格控制好混凝土的坍落度[3]。一般情况下应将聚丙烯纤维混凝土的坍落度控制在5~7 cm之间。当混凝土充分搅拌均匀之后，即可将其及时运输到施工现场。在运输过程中，应在混凝土上覆盖一层塑料薄膜。这样可以防止水分蒸发，从而影响混凝土的坍落度。

(2)混凝土的浇筑。当混凝土运输到施工现场之后，即可开始进行混凝土的浇筑。混凝土浇筑的高度一般应比模板低出2~4 cm。之后即可采用插入式振捣器和平板振捣器进行混凝土的配合振捣。首先采用插入式振捣器，然后再采用平板振捣器进行抢平。在振捣过程中，应安排专人对振捣的情况进行检查，从而确保混凝土振捣密实、均匀，避免出现漏振的问题。

混凝土浇筑振捣完成之后，即可进行混凝土表面的抹面处理。在本工程中进行混凝土的抹面，采用一刮、二滚、三纵、四抹的方法，这样可以确保桥面铺装层的平整度。抹面处理完成之后，即可进行收浆处理，这是聚丙烯纤维混凝土桥面铺装层的关键施工工序。在具体的聚丙烯纤维混凝土施工过程中，应根据工程的具体情况选择合适的收浆时机，一般应考虑的影响因素包括天气冷热情况和风力的大小。收浆过早或者过晚，都可能会影响桥面铺装层的平整度，或者引起早期裂缝的出现。

3.6　检测

为确保聚丙烯纤维混凝土桥面铺装层的平整度，在施工过程中，应加强平整度的检测。在本工程进行平整度的检测采用的是6 m的铝合金尺杆。检测结果应及时反馈给后续的施工者，从而为后续工序的平整度控制提供依据。

3.7　刻纹

当混凝土强度达到设计强度的80%时，即可采用刻纹机进行混凝土的刻纹。

4结语

从以往工程实施效果表明，聚丙烯纤维加入到混凝土中，可以有效提高混凝土的抗压和抗弯性能。文章通过结合某桥梁施工实例，针对该桥梁桥面铺装层采用10 cm厚的聚丙烯纤维混凝土，从聚丙烯纤维混凝土的配合比设计以及实施过程展开探讨。从本工程实施效果表明，聚丙烯纤维混凝土对于缓解混凝土早期沉降裂缝效果显著，可在同类工程中推广应用。

参考文献

[1]邱士权.聚丙烯纤维混凝土在桥梁工程中的应用研究[J].铁道标准设计，2007(8)：76-78.

[2]王彬，黄云，关忠林.聚丙烯纤维混凝土首次在新疆桥梁施工中的应用[J].混凝土，2003(11)：63-64.

[3]赖水生.聚丙烯纤维混凝土在石圳大桥桥面铺装修复中的综合运用研究[J].黑龙江交通科技，2012(9)：78-79.

Application of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete in Bridge Construction

LEI Liang

(Xinjiang Corps Survey and Design Institute(Group)Co.，Ltd.，Urumqi，Xinjiang，830000)

Abstract：Polypropylene fiber reinforced concrete can effectively improve the internal cohesion of concrete，with good compression and bending resistance ability，it can adapt to the impact of complex ex-ternal force，thus it has broad application prospects in bridge engineering.Combined with specific bridge construction example，this article discussed the mix ratio design plans and construction technol-ogy of polypropylene fiber reinforced concrete，in order to play a reference role for similar projects.

Keywords：Polypropylene fiber reinforced concrete；Bridge engineering；Mix ratio design；Application

文章编号：1673-4874(2015)12-0046-03

中图分类号：U445

文献标识码：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2015.12.011

作者简介

收稿日期：2015-11-20