桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术要点探究

2020-05-19张绪斌

广东建材 2020年4期

张绪斌

（广东如一建设科技有限公司）

0 前言

在钢纤维混凝土施工技术的具体应用中，桥梁施工涉及的工艺流程包括施工准备、材料准备、材料配置、摊铺施工、切缝处理、施工养护。为最大化发挥钢纤维混凝土施工技术的优势，钢纤维对混凝土增强效果发挥、钢纤维与混凝土的粘结强度影响均需要得到重视，可见钢纤维混凝土施工技术的应用价值。

1 钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用要点

1.1 施工准备

施工准备环节需首先检测施工设备性能，保证其不存在故障缺陷，并立即处理施工设备暴露出的问题，满足施工需要。还需要对钢纤维施工材料进行性能检测，保证其质量满足规范及工程要求，以此避免质量问题出现。值得注意的是，施工准备环节需严格遵循因地制宜原则，施工方式的慎重选择也不容忽视[1]。

1.2 具体施工

在施工开始前，需进行地表湿润处理，随后开展铺筑施工，表层的不间断洒水需采用专业设备，在铺筑混凝土的3～5h 前，必须保证湿润度达标。混凝土材料的摊铺施工应在平整处理后进行，可采用机械振捣与机械振捣相结合的方式，应避免漏振、过振等情况出现，并开展针对性的振捣环节质量检测。一般采用三轴混凝土提浆机开展提浆施工，但施工单位需配备专业施工人员，保证三轴混凝土提浆机的应用质量。在铺筑过程中，基于真空吸水方式的路面结构成型前处理极为关键，钢纤维混凝土中砂子材料可能带来的负面影响可由此消除，配合针对性的平整度处理，混凝土表层不平整问题即可有效解决。完成桥面铺筑后，可选用窄槽的结构形式，并基于工程实际进行刻槽，更好保障施工质量[2]。

1.3 切缝处理

应从设计和施工两个角度出发，保证横向伸缩缝装置的设置合理，一般横向接缝应设置于距离桥墩位置的30m 处，同时需要充分考虑施工现场温度、环境等情况，保证各项操作的合理性，控制施工质量。灌缝施工材料的性能和质量需重点检查，避免质量不达标、无法满足工程设计等问题出现，必要时的试验也不容忽视。

1.4 养护处理

钢纤维混凝土的养护直接影响工程施工质量，因此施工完成后施工单位需开展全面的养护处理，具体养护类似于普通混凝土，应严格遵循施工工艺规范，采用持续喷洒水或表层覆盖草垫的养护方式，路面表层美观性和钢纤维混凝土结构质量均可得到较好保障，通常养护的时间为7d[3]。

2 钢纤维混凝土在桥面铺装中的具体应用

2.1 工程概况

以某特大桥梁工程作为研究对象，桥面铺装结构为6cm AC-20C（中面层）+4cm AC-13C（上面层），工程存在铺装厚度变化大、下承层不平整、锚钉突出过高等特点，为保证桥面铺装施工质量，工程采用钢纤维混凝土桥面铺装进行施工，突出锚钉阻碍沥青混合料摊铺和碾压、原混凝土调平层平整度不足等问题得以解决，桥面铺装层裂缝的阻止和延缓、防水排水性能的提升、使用寿命的延长也得以顺利实现。

2.2 钢纤维混凝土铺装设计

由于工程存在部分锚钉突出桥面过高、水泥混凝土调平层不平整等特点，厚度不均匀的铺装无法采用双层沥青混凝土方案，因此工程采用钢纤维桥面铺装，通过钢纤维混凝土单层浇筑，变化幅度较大的桥面铺装厚度可得到较好处理。结合行业标准和工程实际，由于工程采用续刚构和T 梁结构，需采用80mm～120mm 之间的钢纤维混凝土桥面铺装厚度，同时需保证铺装厚度最低不得低于60mm，以避免出现桥面铺装厚度忽高忽低现象。由于工程铺装厚度大多在60mm 左右，因此在修整水泥混凝土调平层后，铺装厚度即可满足规范要求。工程采用钢纤维混凝土分幅浇筑，基于桥面设计标高及桥面铺装结构层主要受压特点，为保证在适当范围控制钢纤维铺装结构层厚度且最低厚度要求，工程开展了针对性的设计，工期的缩短、桥面设计标高要求的满足得以实现兼顾。为确定钢纤维掺量，工程开展了针对性的钢纤维混凝土配合比设计，但需要保证钢纤维体积率控制在2%内，避免搅拌不均匀、钢纤维结成团问题出现。开展针对性试验，工程采用了1.5%的钢纤维体积掺量，配合28d 的抗折试验、抗剪试验、抗压试验、弹性模量试验、劈裂试验，可确定该设计能够满足工程需要。而由于工程属于刚构桥，主要受压的桥面铺装需保证钢纤维体积掺量控制在1.5%以下，配合水泥用量、单位用水量、水灰比等产生的针对性调整，工程最终采用1.48%的钢纤维体积掺量。

2.3 施工质量控制

为保证施工质量，工程在原材料质量控制、钢纤维混凝土配合比优化、桥面铺装前准备三个环节投入了大量精力。在原材料质量控制中，需采用清洁无锈迹的钢纤维，并同时严格控制其强度，拌合时的钢纤维投放需严格遵循设计，同时需保证外加剂、水、水泥、集料符合规范要求。具体的配合比设计需考虑施工和易性，以此通过实验，进一步优化满足施工和易性的最佳配合比，更好服务于施工。在桥面铺装施工前，需调整原水泥混凝土调平层，调平层破损或过薄的局部和表面浮浆需人工凿除，配合切纹机处理、高压水枪清洗，形成具有一定构造深度的新鲜混凝土表面，混凝土表面与钢纤维混凝土层间粘结力可由此增大。标高复测需在凿除浮浆后进行，局部小区域（60mm～80mm 铺装厚度）无需处理，否则需开展针对性调平层修整，为增强桥面防水功能，还需要喷洒水渗性无机防水剂。

2.4 具体施工要点

在具体施工前，需检查各施工仪器和机具正常运行情况，并同时针对性制定各类应急预案，试拌、试铺应在天气良好的时候开展，钢纤维分布均匀性的检查、人员和机具的合理安排也需要得到重视。在分幅浇筑钢纤维混凝土的过程中，需采用专用钢模板并结合设计高程在桥头进行架立，底部接触不严密的模板需采取针对性防漏浆处理，隔离剂需涂刷于模板内侧并做好应急准备工作。拌和钢纤维混凝土需避免搅拌时间太短、搅拌功率不足、钢纤维添加速度太快等情况出现，否则来不及分散的钢纤维很容易结团，这将直接影响施工质量。也应避免搅拌时间过长的情况出现，否则弯曲变形的部分钢纤维将对受力带来负面影响，钢纤维混凝土的预期阻裂和增强作用发挥也会受到制约。在正式浇筑钢纤维混凝土前，需适量在桥面洒水，以保证桥面混凝土处于饱和面干状态，满足浇筑施工质量控制需要，配合泵送混凝土多点分散浇筑，并将结团的钢纤维捡出，即可更好控制质量。具体施工过程应采用平板振动器初步成型，振捣和初步整平采用振动梁进行，按设计横坡的人工精抹采用塑料抹子、木抹子、铝合金尺。钢纤维混凝土收浆后即可进行桥面拉毛，如出现带出部分钢纤维的情况，必须开展表面刻槽处理，以提升桥面铺装的美观性和抗滑性。基于11.5m 的桥面铺装单幅宽度，工程可不设纵缝，而由于施工在夏季进行，工程未设置胀缝，选取15m 的缩缝间距、约30mm 的深度（约1/3 铺装厚度），采用沥青进行灌缝处理。在养护过程中，考虑到工程桥面铺装具备水泥用量大、混凝土标号高、面积大、厚度薄的特点，为避免干缩裂缝等问题的出现，施工单位在初期养护中投入了大量精力，采用洒水后覆盖薄膜的养护措施，终凝后浇水养护耗时至少14d。图1 为具体的工程施工流程，配合各环节针对性开展的现场监督和质量控制，工程施工质量即可得到更好保障。

2.5 桥面铺装效果

在钢纤维混凝土桥面铺装支持下，工程存在的突出锚钉可通过处理调平层，直接深埋于钢纤维混凝土铺装层内部，沥青混合料摊铺和碾压未受到突出锚钉阻碍。

图1 具体的工程施工流程

在单层浇筑钢纤维混凝土的过程中，施工对平整度的要求得以下降，调平层平整度过低问题也随之解决。在具体的钢纤维混凝土施工过程中，横坡和纵坡基于人工精抹工艺得到了更好保障，优异的抗裂性能也使得钢纤维混凝土能够延缓、阻止铺装层裂缝的出现，同时实现的防排水能力提升也不容忽视。总的来说，混凝土的抗裂强度可通过钢纤维的加入提升，抗疲劳性能、抗拉强度也随之大幅提升，裂缝出现后的韧性特点也使得钢纤维混凝土桥面铺装拥有更长的使用寿命。