鋼纖維混凝土特性及橋面鋪裝施工控制

1、鋼纖維混凝土特性及橋面鋪裝施工控制    【摘 要】鋼纖維的長徑比較大，其抗拉強度較高。鋼纖維混凝土具有較高的抗折強度、抗剪強度和抗劈裂強度，并且抗疲勞、耐磨性等性能較好,交適宜應用于橋梁工程中。鋼纖維混凝土橋面鋪裝施工包括混凝土拌合、運輸、鋪筑和養(yǎng)生，其中一些施工環(huán)節(jié)需要對時間等方面加以控制。 【關鍵詞】鋼纖維混凝土；橋面鋪裝；施工工序；控制 前言 近年來由于交通流的增加和超載現象的不斷擴大，致使路面和橋面鋪裝出現了大面積的破壞，給行車安全帶來隱患。大部分路面在未達到使用年限時早已發(fā)生各種嚴重病害與破壞，可見普通的混凝土和瀝青混凝土已經很難滿足當前交通

2、量的需求，因此，新材料的研發(fā)與推廣應用就顯得尤為必要。鋼纖維混凝土是將短的不連續(xù)的鋼纖維按一定比例與普通混凝土進行充分拌合后形成的一種具有較高性能的復合材料。鋼纖維的加入使得混凝土的抗折、抗剪等性能有了較大的提高。鋼纖維混凝土廣泛應用于公路，橋梁，隧道，機場等方面，具有良好的社會和經濟效益。 1 鋼纖維的性能及對混凝土的影響 鋼纖維是對鋼材進行特殊工藝加工后制成的長徑比較大的纖維。鋼纖維較大的長徑比使其具有良好的抗拉性能，并且與水泥混凝土之間的粘結性較好，因此將鋼纖維摻入到水泥混凝土中有助于提高混凝土的性能，使兩者的作用得到較好的發(fā)揮。但鋼纖維對混凝土的和易性有較大的影響，當鋼纖維的體積率增加

3、時，混凝土的流動性就會降低。 2 鋼纖維混凝土的特性 2.1 具有較高的抗折、抗剪和抗劈裂強度1 鋼纖維混凝土與普通混凝土相比，其抗折強度、抗剪強度、抗劈裂強度都有明顯的提高。在混凝土中摻入適量鋼纖維,其抗折強度提高了25%39%，抗剪強度提高79%92%，抗劈裂強度提高約75%。鋼纖維的加入改變了混凝土的抗壓破壞的形式，使混凝土的韌性得到了改善。 2.2 抗疲勞性能較好 鋼纖維混凝土的抗疲勞性能較好。對于素混凝土面板，疲勞損壞時的累積重復作用次數約為8萬次，若一方混凝土中摻入30kg鋼纖維，則鋼纖維混凝土面板的累積重復作用次數可以達到約28萬次。 2.3 耐磨性能顯著提高 由于鋼纖維混凝土具

4、有較好的整體性，因而耐磨性也有所提高。鋼纖維混凝土耐磨性優(yōu)于普通混凝土，耐磨性能提高了25%左右。 3 工程實例概況 學府路跨線橋位于張石高速公路石家莊北出口支線學府路互通內，跨徑布置為：35 55 35米箱梁，單幅橋寬為14m，采用雙箱單室截面，鋼箱寬同橋面寬；組合梁跨中和橋臺處梁高2.0m，主墩處梁高2.6m，梁高變化范圍為主墩兩側各1-12.3m范圍，梁高按圓弧變化。主墩兩側12.3m范圍箱梁頂混凝土采用C40補償收縮鋼纖維混凝土。橋面疊合層在主橋中墩軸線左右各13m范圍內使用鋼纖維混凝土，鋼纖維摻入量為80Kg/m3，采用低碳鋼剪力矩形式鋼纖維，鋼纖維長25mm，等效直徑0.44mm，

5、長徑比60，抗拉強度700MPa。 4 鋼纖維混凝土橋面鋪裝的施工工序及控制23 4.1 施工準備 4.1.1 橋面鑿毛 采用風鎬配合人工鑿毛，其目的是為了除去表面的浮漿和松散層，以利于新筑混凝土與下層的粘結。鑿毛同時還須除去其表面的微裂縫,以免對橋面鋪裝造成不良影響。 4.1.2 橋面清理 橋面在鑿毛完成之后，需要對鑿毛過程中產生的各種雜物進行清理，并用高壓水槍對橋面進行沖洗，直至橋面清潔無雜物。 4.1.3 鋪設鋼筋網 在鋼纖維混凝土澆筑之前應在橋面鋪設鋼筋網，這樣避免橋面鋪裝在使用過程中發(fā)生開裂，增加橋面鋪裝的抗拉性。 4.1.4 振動軌道的鋪設 振動軌道采用3.5*3.5的槽鋼進行鋪設

6、，其鋪設高度將用于控制鋼纖維混凝土橋面鋪裝頂面的標高。為保證軌道的穩(wěn)定性，每隔一定距離應進行加固支撐。 4.2 鋼纖維混凝土的拌和 本項目鋼纖維混凝土拌和采用濕拌法，依次將粗骨料、細骨料、鋼纖維、水泥按設計配合比投入到強制式攪拌機的拌合筒內，然后加入水及外加劑進行拌和。拌和時應控制好拌合時間，嚴格按照配合比進行配比拌合。鋼纖維混凝土成品中鋼纖維應均勻分布，不能有結團 4.3 混凝土運輸 本項目混凝土為集中拌和，采用混凝土罐車進行運輸。運輸過程中應注意防止鋼纖維混凝土放生離析，并應控制好運輸時間?；炷翉难b車運輸到鋪筑完成的時間一般不得超過1小時。混凝土罐車行至橋頭后改用手推車運送混凝土，以避免

7、罐車對已鋪筑好的混凝土造成振動影響。 4.4 混凝土鋪筑 該工程采用人工攤鋪鋼纖維混凝土，在工人將其鋪筑大致平整后采用平板振動器進行振搗。當混凝土不再下沉后方可以停止振搗。對于邊角處平板振動器很難振搗密實的地方，采用振搗棒進行振搗密實?；炷敛捎谜駝恿赫駬v大致拖平后用鋼滾筒滾壓整平，整平的表面不得出現裸露的鋼纖維。最后對混凝土面層進行抹平，待除去表面浮漿后，進行壓紋。壓紋應控制好時間和力度，以免對混凝土表面造成破壞。 4.6 養(yǎng)生 鋼纖維混凝土在完成攤鋪和做面之后，應及時進行養(yǎng)護。本工程采用濕法養(yǎng)護。待混凝土終凝之后將土工布覆蓋上，并進行灑水養(yǎng)生。養(yǎng)生時應控制時間不得低于7天且應封閉交通。 5 結束語 本文概括總結了鋼纖維混凝土的特性，將其應用到橋面鋪裝中可以使橋梁的安全性和可靠性得到提高。其次在工程實踐總結的基礎上，對橋面鋪裝施工流程進行了歸納，指出了施工過程中需要加以控制的地方。隨著鋼纖維混凝土施工工藝的不斷完善和改進，其在橋面鋪裝施工中必將得到更為廣泛的應用和推廣。 參考文獻 1管品武,禹雷,張彤軍,唐國斌.橋面鋪裝中鋼纖維混凝土主要物理力學性能試驗研究J.混凝土，2006（12）：67-70. 2周大勇，束延福.鋼纖維混凝土橋面鋪裝施工與質量控制J.鐵道建筑，2005（11）：23-25. 3孫吉書,徐洪濤,鄒雋珺.鋼纖維混凝土橋面鋪裝施工技