桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术研究

邸旨凡

（辽宁省凌海市交通运输保障中心，辽宁 凌海121200）

钢纤维混凝土是指在混凝土拌和过程中掺加数量钢纤维，以此提高混凝土的强度等性能，以满足桥面使用要求。根据规范要求和工程实际情况，采用合理有效的施工技术。

1 材料要求

1.1 钢纤维材料以冷拉钢丝后成型的或铣削后成型的钢纤维为宜，为确保钢纤维材料可以在混凝土中达到均匀，还要考虑钢纤维是否会在搅拌过程中结团。

1.2 按照现行技术规范要求，不同类型钢纤维材料对混凝土自身弯拉强度有直接影响，为了使混凝土达到良好力学性能，当使用冷拉钢丝时，其技术参数应达到以下要求：长50mm；长度与直径比80；抗拉强度达到1000MPa 以上。当使用铣削型时，其技术参数应达到以下要求：长32mm；长度与直径比40；抗拉强度达到600MPa 以上[1]。

1.3 对于钢纤维材料的弯折性能，当使用冷拉钢丝时，每一批钢纤维材料应按照随机原则抽取10 根，然后把它环绕在圆形钢棒上（其直径为3mm），再用手向着最容易发生弯曲的方向进行弯折，待弯折角度达到90°后，检查被折断的钢丝数量，若超过2 根，则认为这批次钢纤维的弯折性能不合格。当使用铣削型时，需在气温不低于16℃的情况下，把一根钢纤维绕在圆形钢棒上（其直径为3mm）然后进行弯曲，待角度达到90°后，钢纤维不能发生断裂，若断裂，则说明钢纤维材料不合格。

1.4 对于钢纤维材料的几何尺寸，当使用冷拉钢丝时，其长度偏差不能超出其公称长度±5%；直径偏差不能超出其公称直径±10%，长度和直径比的偏差不能超过其公称长度和直径比的±15%。当使用铣削型时，其长度偏差不能超出其公称长度±10%；直径偏差不能超出其公称直径±10%，长度和直径比的偏差不能超过其公称长度和直径比的±15%。

1.5 对于钢纤维材料的外观质量，无论使用哪一种钢纤维，其表面都不能有因为机械加工产生的质量缺陷，也不能沾有物资与其它可能对钢纤维和水泥之间粘结造成影响的物质，保证钢纤维添加后的增强效果。在钢纤维中，含有由于加工原因产生的粘结，及表面锈蚀情况比较严重的纤维，其重量不能超出总量1%[2]。

2 配比要求

2.1 根据以往工程经验，当使用冷拉钢丝时，其掺量按25～30kg/m3控制，当使用铣削型时，其掺量按60kg/m3控制，具体的掺量以试验结果为依据确定。在确定设计配合比以后，应满足各项技术规范的要求。

2.2 粗骨料粒径不能超过25mm。

2.3 以施工要求为依据，确定拌和时加水量，当钢纤维的掺加体积率为0.5%时，需增加7kg/m3的水，并提高2%的砂率，若掺加有外加剂，还应对外加剂剂量受到的影响进行充分考虑。

2.4 以混凝土抗压强度要求为依据确定适宜的水灰比。

2.5 对于钢纤维混凝土，其坍落度需要比普通混凝土略小，一般为小20mm 左右，但维勃稠度和普通混凝土完全相同[3]。

3 施工工艺

3.1 拌和

（1）对钢纤维混凝土进行拌和的过程中，钢纤维应和粗细骨料同时投放至搅拌机中进行搅拌。

（2）在拌和过程中，搅拌时间需要比普通混凝土略长，在普通混凝土搅拌时间基础上加长25～30s，使钢纤维的分布达到均匀，避免产生分布不均与结团等问题。

（3）钢纤维的实际掺量和配合比应安排专人负责，切实加强现场控制，以保证混凝土性能与质量。

3.2 材料称量

拌和过程中，对于不同原材料的重量，需要严格按照施工配合比与每次的搅拌数量通过计算确定，不同原材料的称量偏差需按照以下要求控制：钢纤维称量偏差不能超过±2%；水泥称量偏差不能超过±2%；粗细骨料称量偏差不能超过±3%；水称量偏差不能超过±1%；外加剂称量偏差不能超过±2%[4]。

3.3 摊铺振捣与整平

在桥面施工中，钢纤维混凝土布料和摊铺不仅要符合普通混凝土路面相关要求，还应注意以下几个要点：

（1）铺装层厚度一般按10cm 控制，偏差不能超过+10mm和-5mm。

（2）布料和摊铺都使用机械设备进行，保证布料和摊铺后面板上的钢纤维得以均匀、连续分布，也就是在同一块面板上混凝土的浇筑与摊铺应保持连续，不得中断。

（3）钢纤维混凝土布料过程中，松铺高度根据试铺结果确定，通常要比普通路面略高出10mm。

（4）在墩台伸缩缝进行铺装施工时，需要预留40～50cm 的宽度暂时不进行浇筑，待将伸缩缝设置好以后，用强度等级为C50 的混凝土对预留槽进行浇筑[5]。

（5）桥面上的横纵向施工缝都需要修凿出一个垂直面，并尽可能将其设于预留槽内。

（6）将钢纤维混凝土摊铺好后，用功率相对较大的振捣器对混凝土进行振捣，使其达到密实，钢纤维混凝土不能使用插入式振捣棒进行振捣，也不能使用人工进行振捣。现场所用振捣机械与方法不仅要使混凝土达到密实，还要使钢纤维的分布达到均匀，在表面以下10～30mm 深度范围内的钢纤维，需要达到平面分布。摊铺好后，平整度利用3m 直尺进行检测和控制，要求不超过±3mm。

3.4 摊铺时间

钢纤维混凝土拌合物从开始出料至完成运输与铺筑的时间应按照以下要求控制：（1）当气温在5℃-9℃范围内时，采用滑模与轨道时，从开始出料到完成运输的时间不能超过1.25h，到完成铺筑的时间不超过1.5h，采用三辊轴机组时，从开始出料到完成运输的时间不能超过1.5h，到完成铺筑的时间不超过1.25h；（2）当气温在10℃-19℃范围内时，采用滑模与轨道时，从开始出料到完成运输的时间不能超过0.75h，到完成铺筑的时间不超过0.5h，采用三辊轴机组时，从开始出料到完成运输的时间不能超过1.0h，到完成铺筑的时间不超过0.75h；（3）当气温在20℃-29℃范围内时，采用滑模与轨道时，从开始出料到完成运输的时间不能超过0.5h，到完成铺筑的时间不超过0.35h，采用三辊轴机组时，从开始出料到完成运输的时间不能超过0.75h，到完成铺筑的时间不超过0.5h；（4）当气温在30℃-35℃范围内时，采用滑模与轨道时，从开始出料到完成运输的时间不能超过0.35h，到完成铺筑的时间不超过0.25h，采用三辊轴机组时，从开始出料到完成运输的时间不能超过0.5h，到完成铺筑的时间不超过0.35h[6]。

3.5 抗滑沟槽与养护

待钢纤维混凝土铺筑完成后，需通过硬刻槽形成抗滑沟槽，其深度应达到3～5mm，间隔距离按照30～50mm 控制。在施工过程中，因严格控制制槽的时间，以避免混凝土表面被破坏但又可以满足沟槽要求为准控制。养护方法为薄膜覆盖洒水，养护应持续至少7d，但不可围水养护。在防水层施工开始前，需按照设计图纸的要求，对桥面实施抛丸处理，使防水层和现浇层良好结合，延长铺装层的使用寿命。

综上所述，钢纤维混凝土在当前的桥梁工程中得到广泛使用，在延长桥面使用寿命上有重要作用和效果，但为了保证施工质量，应严格按照规范和标准的要求进行施工，保证施工的规范性，使施工质量达到预期要求。