钢纤维混凝土在桥梁桥面铺装施工中的应用

侯留法+钟敏生

摘 要： 作为以混凝土为基体的新型复合材料，钢纤维混凝土具有良好的物理、力学性能。随着科技的不断发展，钢纤维混凝土的特性越来越受到人们的关注。在桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的大量应用，不仅能够增强桥面铺装层的抗拉强度、抗裂性及耐磨性，还能有效减小车轮荷载疲劳及冲击对桥面结构的作用。为此，本文在充分了解钢纤维混凝土特点的基础上，对桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用进行了分析与探究。

关键词： 桥梁工程；桥面铺装；钢纤维混凝土

一、钢纤维混凝土的特点

钢纤维混凝土（简称SFRC）是在普通混凝土中掺入适量的短钢纤维混合而成的一种新型复合材料。在混凝土中掺入钢纤维，可以促使混凝土基体中随机分布的短钢纤维对混凝土内部微裂缝扩展的阻碍及对宏观裂缝产生与发展的阻滞。在承受外部压力的前期，由水泥基料与纤维共同受力，当混凝土裂开之后，却只有纤维受力。其特点如下：

1、具有较强的抗拉、抗弯及抗压能力。据相关试验显示，将适量钢纤维拌入混凝土内，可以对单轴抗拉极限强度进行40%到50%的有效提升，而抗弯极限强度则可以有效提升50%到150%之间。当钢纤维适量掺加到混凝土后，将改变混凝土抗压破坏的形式，遭到损坏破碎后则不会出现散落的现象，进而达到抗压能力提升的作用。

2、具有良好的抗冲击能力。当纤维掺量在0.8%到2.0%范围时，与普通混凝土相比钢纤维混凝土的抗冲击能力可高出50到100倍，极大提升了抗冲击韧性指标。

3、抗裂、抗疲劳及抗剪性能良好。在开裂荷载与极限荷载方面，普通混凝土具有一致性，而钢纤维混凝土产生开裂荷载后，则会增加其荷载。在钢纤维体积率增大后，将增加其初裂荷载、极限荷载与韧性。根据直接剪切试验研究表明，基体错动后，钢纤维混凝土仍具有良好的承载能力。

二、桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用

1、施工材料的选择

（1）钢纤维的选择

由于钢纤维的拔出致使钢纤维混凝土的破坏，由此可见，钢纤维强度的大小主要取决于钢纤维混凝土基体界面的粘结强度。提高粘结强度主要与钢纤维的表面、形状及基体的性能有关。为了提高钢纤维的粘结强度，在桥梁桥面铺装施工必须选用0.6×30-800 哑铃型钢纤维，这种钢纤维可以有效地提高桥面铺装层的抗疲劳、抗冲击韧性。在施工过程中，钢纤维掺入量与混凝土体积的比例为1：100。

（2）水泥和砂的选择

在桥梁桥面铺装施工中要选用425号普通硅酸盐水泥。砂采用中粗砂，砂的级配应符合施工要求。

（3）碎石的选择

在桥梁桥面铺装施工钢纤维混凝土选用的石料粒径，不能超过钢纤维长度的2/3，通常为5～20mm，最大粒径不能超过20mm。当钢纤维混凝土中石料颗粒太大时，就会严重降低钢纤维的曾强作用，也不利于钢纤维的分散。为了提高钢纤维混凝土的和易性能，在桥梁桥面铺装施工中要严格按照碎石的级配要求，选用5～20mm 碎石。

2、桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土施工工艺

（1）桥面铺装层下梁面或平层的处理技术

在桥面铺装层下梁面或平层的处理的中，要根据桥梁工程施工的具体情况进行处理。目前主要有三中处理技术：第一当T 梁引桥部分浇筑整体层时，要插入适当的剪力钢筋，如型号为d10mm，间距为75cm×75cm的剪力钢筋，其伸入整体层和铺装层的长度为6m和 5m。这种方式不仅能够增加铺装层的锚固长度，还可以增强梁面的强度。在施工过程中，必须将部分剪力筋弯倒同时还不能留出尖角，以免车辆行走时损坏轮胎。第二当设计发生变更且整体化层在部分桥段已经浇筑的情况下，必须对混凝土面凿花，将浮浆彻底清除，在混凝土面钻孔时间距要设为75cm×75cm，钢筋棒要选择d12mm进行插入，然后采用环氧树脂进行固结。第三当主桥箱梁顶面没有调层时，梁顶的预应力筋很多，不能进行钻孔插埋钢筋，为了彻底凿出新鲜的混凝土面，在凿毛方式上必须采用“地毯式的”凿除方式。

（2）标高带及钢筋网的设置？

在模板选用中应选择角钢，安装时阴角必须朝上，在滚筒和角钢之间要保持一定的接触，这样更方便对高程的控制。用水泥砂浆把角钢底进行填塞，这样不仅可以增强模板的刚度，还可以有效避免漏浆。必须每隔1.5m设置一个角钢测点，，测量的精准度必须控制在1mm左右。为了减少钢纤维混凝土的开裂率，必须采用科学有效的防裂措施如在钢纤维混凝土铺装层内设置一个直径为d10mm，间距为15cm×15cm 的钢筋网进行防范。为了方便切缝，钢筋网必须与混凝土顶面有3cm的距离。

（3）钢纤维混凝土搅拌和运输

在桥梁桥面铺装施工中必须最大限度地使钢纤维在混凝土基体中分布均匀，才能有效发挥其功能，为确保钢纤维分布的均匀性，搅拌施工技术起到决定性作用。为了提高钢纤维在混凝土中的均匀度，必须应用强制式拌和机搅拌，并将搅拌最大量控制在额定量的五分之四左右。

在钢纤维混凝土搅拌中必须遵循钢纤维不结团及搅拌均匀的原则，对投料次序及方法进行确定。在施工现场要经过多次试验，选用二次投料三次搅拌法。为保证投料的准确性，在钢纤维混凝土搅拌中可选用电子计量系统进行准确计量。当发现钢纤维有锈蚀、易结块现象时，则不能采用，在运输过程中，必须保证钢纤维的均匀性，采用混凝土拌和车进行运输，可以有效防止钢纤维的振动下沉。为减少运输及施工作业的难度，将高效缓凝减水剂适当地加入混凝土中，可以有效地增加拌合料的和易性。

（4）摊铺与振捣施工技术

作为桥面铺装最重要的阶段，钢纤维混凝土浇筑技术的优劣对工程整体质量起着关键性的作用。在浇筑混凝土时，必须对待浇地面进行冲洗，在铺装层比较薄的地段，必须采用浓水泥浆进行扫浆作业。在进行钢纤维混凝土摊铺作业作业时，必须利用搅拌车将混凝土直接运到施工桥面，在卸料工作时，要及时迅速地进行1min到2min的转动，把熟料进行均匀搅拌，卸料工作结束后不能使用振动梁推浆，要利用拉板或铁铲将混凝土进行整平工作。为了确保工程进度，必须为各个施工点配置振动棒4台，铲浆人员5名，在混凝土摊铺设计中必须比标高多出0.5cm，这样可以为接下来的收浆工作提供便利。

（5）切缝技术

在桥梁桥面铺装施工中，切缝技术的时间要严格控制，切缝时间不能过早，这样就会因为锯片的振动，使已经黏合的碎石、钢纤维及水泥产生松动现象，造成桥面的早期破坏；当切缝时间过晚时，很容易使混凝土产生收缩开裂的现象，通常情况下混凝土的强度以8～15Mpa最佳。

（6）养护

在混凝土终凝前，用喷雾器洒雾水养生。手指按混凝土无痕迹时，再覆盖湿麻袋，水流不致冲坏表面时，再在麻袋上淋水。麻袋至少覆盖7d，然后淋水养护至14d。这段时间混凝土面不准堆放任何杂物，不许通行车辆。

桥梁桥面铺装施工后期，钢纤维混凝土在终凝前，必须利用喷雾器洒雾水的方法对钢纤维混凝土桥面进行养护。当手指早钢纤维混凝土面按压没有痕迹时，在将湿麻袋覆盖在桥面上（时间为7天），这种方式可以有效避免水流冲坏桥面，然后在麻袋上进行淋水养护，时间为14天。在桥面养护期间，必须严禁车辆通行，以免对路面造成不必要的伤害。

三、结束语

综上所述，钢纤维在路桥混凝土施工中的掺加，可以有效提升路桥工程的抗拉性能及承载能力，进而增强了路桥工程的强度、使用寿命及降低了工程施工的投资成本。随着社会主义市场经济发展水平的不断提升，要求不断提高钢纤维混凝土施工技术水平，规范路桥施工工艺，有效提升现代路桥品质的衡量标准。■

参考文献

[1]杨大为；；现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技術研究[J]；科技致富向导；2011年23期

[2] 赵华锋；；浅析钢纤维混凝土技术在桥梁施工方面的应用[J]；中小企业管理与科技（上旬刊）；2011年12期

[3]杨权；；钢纤维混凝土技术在市政路桥施工中的运用探讨[J]；科技创新与应用；2014年05期