浅析路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术

2016-04-10杨光泉

四川水泥 2016年3期

关键词：钢纤维路桥要点

杨光泉

(中国水利水电第五工程局有限公司四川成都 610000)

浅析路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术

杨光泉

(中国水利水电第五工程局有限公司四川成都 610000)

作为新型的优质水泥基复合材料，钢纤维混凝土在路桥工程中预应力梁、桥面铺装层、路面、桥梁的维修加固中等均已得到应用。基于钢纤维混凝土的特性，克服了普通混凝土多项弱点，本文通过介绍钢纤维混凝土的特性、施工工艺，和对钢纤维混凝土在路桥施工应用中的施工要点的介绍，对路桥施工中应用中钢纤维混凝土的施工技术进行了探讨。

钢纤维混凝土；特性；浇捣；施工

一、钢纤维混凝土的特性

（一）力学强度

据统计资料显示：钢纤维对混凝土的抗压强度作用并不明显，仅仅提高百分之十左右。但在劈拉强度、抗剪强度、抗弯强度等方面均使得混凝土的强度有大幅度的提高。由于钢纤维的加入，钢纤维混凝土的缺点也较明显，钢纤维的密度较混凝土的密度大，同体积的钢纤维混凝土的质量更高。

（二）钢纤维混凝土的韧性及抗裂性能

钢纤维的弹性变形能力较强，钢纤维的加入，使得混凝土的韧性得到了提高。混凝土中掺入钢纤维后，可减少收缩和变型，当荷载高于混凝土的承受极限后，混凝土和钢纤维的粘结力荷载会将应力传递给钢纤维，而钢纤维对混凝土又有着约束作用，限制了新裂缝的产生，推迟了裂缝的扩展。

（三）钢纤维混凝土的耐磨性和耐久性

钢纤维混凝土和普通混凝土试件在国产耐磨机上的等条件磨损试验表明：与普通混凝土相比，钢纤维混凝土在磨损损失、耐腐蚀性、抗冻融性等方面的表现更优秀。

二、路桥施工中的钢纤维施工工艺

（一）施工前准备

对使用材料、机械设备、劳动组织进行合理的安排，并铺设好钢筋，安装好模板。在钢筋铺设工程中，对于连续构造钢筋需要严格按照设计要求进行绑扎，并且定位准确，绑扎牢固可靠。在保证模板高程和平面位置达到设计要求后，并确保模板的立支稳固，接头紧密且平顺。

（二）搅拌施工

在路桥施工中通常采用机械进行搅拌，比如最常用的是强制式搅拌机和反锥式搅拌机。拌和中应按照水泥、粗集料、细集料和钢纤维的投料顺序进行。而钢纤维须分3次进行投放，以此保证干拌的均匀，湿拌应加入适量的水，拌和时间须在3分钟之上。

（三）浇筑振捣

在混合料投放时要避免大量堆积，每次倒料时必须相压15至20厘米，确保钢纤维混凝土的连续性。浇筑过程应保持连续性，避免产生裂缝，影响接缝隙表面排列。若公路表面存在降落的雨水应通过两侧排走。若存在路堤较高，边坡坡面易遭受表面冲刷的现象时，需设置混泥土挡水带，通过合理排水泄水。

使用平板振捣机进行作业，摊铺过程应以厚度为准，当厚度低于0.2米时，只需摊铺一次，振捣作业在混合料不再下沉时即可停止。采用摊铺机自动找平，满足压实后对于平整度的要求，上面层须采用雪橇式摊铺厚度控制法，把摊铺层前后的高度进行对比；采用高程控制的方式对中下两层进行摊铺控制。

（四）制作成型

基于钢纤维混凝土的特殊性能，适宜采用真空吸水工艺，用机械进行抹平。而在拉毛过程中，适宜采用压纹工艺，将外露的混凝土纤维压进混凝土之中。

（五）接缝施工

在条件允许的情况下，封闭交通路段，采用混凝土摊铺机，将其做成整幅式，不设纵缝。浇筑的钢纤维达到设计强度的一半之后，进行切锯缩缝。使用割缝机进行路面切缝操作，割出的槽口应符合要求，割槽的时间应及时。钢纤维抹面操作后的12至48小时之间，抗压强度在5至10Mpa之间为切缝的适宜时间。混凝土抹面操作结束两小时后，用指压后不再出现压痕时，便可对钢纤维混凝土进行养生。

三、钢纤维混凝土在路桥施工应用中的要点

（一）钢纤维混凝土配合比要点

基于钢纤维混凝土混合料配合比的要求，路面厚度应减薄，钢纤维混凝土的和易性应当保证，并且钢纤维混凝土还应保证足够高的抗弯强度。钢纤维混凝土配合比顺序：首先根据强度设计值及施工配置强度提高系数，确定试配抗压强度与抗折强度。根据试配抗压强度计算水灰比，根据试配抗压强度,确定钢纤维体积率,一般浇筑成型的结构范围在 0.5%～2%之间；计算混合材料用量,确定试配配合比；按照试配配合比进行拌合物性能试验,调整单位体积用水量和砂率,确定强度试验用基准配合比；根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率,确定施工配合比。

抗折强度：每铺筑400立方米的钢纤维混凝土，制作两组抗折试件（以作7d和28d龄期强度试验），每增铺1000立方米～2000立方米钢纤维混凝土，增做1组试件，备作验收或检查后期强度时用，试件在现场保持与路面同条件下的湿法养护，施工中测定7天龄期试件强度，试件不宜过早不宜过晚，检查是否达到28天龄期强度的 70%以上，若达不到则应查明造成此情况的原因，并采取适当的针对措施，以确保达到设计强度的要求。

（二）钢纤维混凝土拌和施工要点

为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团,在施工时每拌一次为搅拌量的80%。施工中采用先干后湿的拌和工艺，以确保混凝土混合料的搅拌质量。投料顺序及搅拌时间为:粗集料→钢纤维(干拌分钟) →细集料→水泥(干拌1分钟) ,其中钢纤维在拌和时分三次加入拌合机中,边拌和边加入钢纤维,再倒入黄砂、水泥,待全部料投入后重拌2分钟～3分钟 ,最后加足水湿拌1分钟。总搅拌时间应短于6分钟，超搅拌会导致湿纤维结团。按以上程序的搅拌，混合料会更加均匀。若在拌和中，先加入水泥和粗、细集料，后加钢纤维，却易引起结团，外加纤维团进而越滚越紧，更不容易分开，纤维结团一经发现，应马上剔除掉，防止其影响混凝土的质量。

（三）钢纤维混凝土的浇捣施工要点

浇捣的好坏决定了钢纤维混凝土的致密性和整体性，是混凝土施工中的重要阶段。与普通混凝土相比较，钢纤维混凝土的流动性较差，在边角处易出现蜂窝，由此看来，可先在边角处用捣棒捣实。然后用插入式振动器振捣，再用夯梁板来回整平。

（四）路桥边坡加固与隧道衬砌施工要点

对于边坡岩石节理裂隙发育地质类似的地质状况不好的地段，可采用普通商品混凝土做支护，并喷射钢纤维商品混凝土进行加强，或者全截面使用钢纤维商品混凝土进行喷射，实现其支护和加固作用。

（五）路桥结构加固施工要点

在进行路桥结构加固应用中可以使用喷射机进行喷射，喷射范围为5厘米～20厘米之间的钢纤维商品混凝土，从而修补因动载而出现的表面剥落、桥梁墩台、表面损坏以及桥面板裂缝的情况，此加固方式不仅增加了路桥施工中所需要的抗震要求，又加固了路桥施工中的桥梁整体结构。传统的路桥施工都是用剪切方式来进行钢纤维修整的，掺量的比例为1比100，并且如果使用硫铝酸盐和TS速凝剂可以提升施工前期的抗裂功能。

（六）路桥桩基础加强施工要点

在路桥施工中，通常采用钢纤维商品混凝土增强桩顶和桩尖的局部硬度，桩顶的韧性提高，同时桩顶的抗打击性提升。这样可避免桩顶破裂的现象，并增强桩尖的入土能力。采用钢纤维混凝土将打击速度和打击质量显著提升。而在路桥施工中钢纤维混凝土的桩身还是使用传统的预应力和非预应力钢筋商品混凝土。在施工中虽然也可以采用全断面的整体浇筑，但财力花费较大，一般不建议使用。