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        鋼纖維混凝土在大橋維修加固工程中的應(yīng)用

        2010-04-09 00:45:45王憲斌
        河南建材 2010年4期
        關(guān)鍵詞:混凝土施工

        吳 鑫, 王憲斌

        1 中交四航局一公司(510500) 2 廣西醫(yī)科大學(xué)基建處(530021)

        鋼纖維混凝土是一種性能優(yōu)良的新型高強(qiáng)復(fù)合材料,不但可提高路面的抗裂性、抗彎曲、耐沖擊和耐疲勞性,而且可改善路面的使用性能,延長(zhǎng)使用壽命從而減少老路開(kāi)挖,對(duì)節(jié)省工程造價(jià)等具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,為提高道路補(bǔ)強(qiáng)與改造提供了良好的途徑。

        鋼纖維混凝土(簡(jiǎn)稱SFRC)是在普通混凝土中摻入適量的短鋼纖維混合而成的一種新型復(fù)合材料。由于鋼纖維的摻入,在混凝土基體中隨機(jī)分布的短鋼纖維阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展,同時(shí)阻滯宏觀裂縫的發(fā)生和發(fā)展。

        1 基本要求

        1.1 鋼纖維混凝土的材料

        1)鋼纖維。選用30mm的強(qiáng)拉構(gòu)鋼扭曲型(LHSF)鋼纖維,通過(guò)施工實(shí)踐表明,該類型鋼纖維剛度略大一些,散落性好,利于施工,攪拌時(shí)較均勻。選用LHF32類型。

        2)粗集料。粗集料粒徑以纖維長(zhǎng)度的一半為宜,采用10~20mm石料。針片狀顆粒含量不大于6%,含泥量不大于0.3%。

        3)細(xì)集料。選用優(yōu)質(zhì)中砂,砂的細(xì)度摸數(shù)2.3~2.9,含泥量不大于0.5%。

        4)水、河水。

        5)外加劑。為了提高混凝土的和易性,提高密實(shí)度的早期強(qiáng)度,采用FDN—2H減水劑。

        1.2 施工配合比的確定

        采用綜合平衡法分析鋼纖維混凝土各組成材料用量對(duì)混凝土各項(xiàng)指標(biāo)的影響,可以找出最佳配合比。

        1)水灰比選取 0.43;2)砂率取 43%;3)鋼纖維體積率取1.0%。

        2 工程實(shí)例

        某二級(jí)公路橋水泥混凝土路面修補(bǔ)工程段全長(zhǎng)964 m,行車道寬9 m,修補(bǔ)前橋面鋪裝普遍存在著損傷,如開(kāi)裂、不平整、積水等缺陷。原橋面鋪裝的構(gòu)造形式為:下層6~13 cm厚的250號(hào)混凝土+2 cm瀝青混凝土,此次橋面改造擬采用6~13 cm鋼纖維混凝土(加鋼筋網(wǎng))+6 cmSMA瀝青混凝土。

        2.1 施工工藝

        2.1.1 鋪裝層下的梁面或平層的處理

        根據(jù)大橋的具體情況,采取了3種處理方式:①T梁引橋部分澆筑整體層時(shí),插入型d 10mm剪力鋼筋,間距為75 cm×75 cm,分別伸入整體層6 m和鋪裝層5 m。剪力筋作成型,一方面是增加在鋪裝層內(nèi)的錨固長(zhǎng)度,另一方面考慮施工車輛需要行走,必須將部分剪力筋彎倒,同時(shí)不留出尖角以免損傷輪胎。采用這種處理方式時(shí),混凝土表面應(yīng)進(jìn)行拉毛,并清除浮漿。②在變更設(shè)計(jì)下達(dá)前,部分區(qū)段已澆筑了整體化層。處理方法是將混凝土面鑿花,徹底清除浮漿,并按75 cm×75 cm的間距在混凝土面鉆孔,插入d l2mm鋼筋棒,用環(huán)氧樹(shù)脂固結(jié)。③主橋箱梁頂面沒(méi)有調(diào)層,由于梁頂預(yù)應(yīng)力筋較多,不便鉆孔插埋鋼筋,只能采取“地毯式”鑿毛的方法,徹底鑿出新鮮混凝土面。

        2.1.2 標(biāo)高帶及鋼筋網(wǎng)的設(shè)置

        模板用角鋼,陰角朝上安裝,滾筒和角鋼保持接觸,便于控制高程。角鋼底用水泥砂漿填塞,一方面增強(qiáng)模板剛度,一方面防止漏漿。角鋼每隔1.5 m設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn),測(cè)量精度±lmm。為了增強(qiáng)防裂效果,鋼纖維混凝土鋪裝層內(nèi)設(shè)置了直徑10mm,間距15 cm×15 cm的鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)距混凝土頂面3 cm,以便于切縫。鋼筋網(wǎng)用架立筋支撐,并焊牢。網(wǎng)下保證3 cm的凈空。架立筋的密度不少于4根/m。

        2.1.3 運(yùn)輸與澆筑

        混凝土運(yùn)輸采用自卸運(yùn)輸車,運(yùn)至施工地點(diǎn)進(jìn)行澆筑時(shí)的卸料高度不得超過(guò)1.5 m,以防混凝土離析。鋼纖維混凝土采用人工攤鋪,用人工將其大致攤鋪整平,攤鋪后用平板振動(dòng)器振搗,振搗的持續(xù)時(shí)間以混凝土停止下沉,不再冒氣泡并泛出水泥漿為準(zhǔn),且不宜過(guò)振。

        2.1.4 切縫

        縱向不切縫,橫向縮縫從墩頂起每10 m一條,并和防撞欄縮縫對(duì)齊。切縫時(shí)間必須恰到好處,過(guò)早會(huì)因鋸片振動(dòng),使碎石和鋼纖維與水泥黏結(jié)松動(dòng),形成不可愈合的早期損壞;過(guò)遲則易造成混凝土先行收縮開(kāi)裂?;炷磷雒嫱戤吅?,及時(shí)采用濕法養(yǎng)護(hù),終凝后及時(shí)覆蓋草袋,并每天均勻澆水,保持潮濕狀態(tài),養(yǎng)護(hù)10 d~15 d。與此同時(shí)做好封閉交通,待強(qiáng)度測(cè)試達(dá)到規(guī)定要求后即可開(kāi)放交通。

        2.1.5 養(yǎng)護(hù)

        在混凝土終凝前,用噴霧器灑霧水養(yǎng)生。手指按混凝土無(wú)痕跡時(shí),再覆蓋濕麻袋,水流不致沖壞表面時(shí),再在麻袋上淋水。麻袋至少覆蓋7 d,然后淋水養(yǎng)護(hù)至14 d。這段時(shí)間混凝土面不準(zhǔn)堆放任何雜物,不許通行車輛。

        2.2 施工質(zhì)量控制

        鋼纖維混凝土的質(zhì)量除對(duì)原材料、配合比以及施工過(guò)程的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行控制外,還應(yīng)重點(diǎn)對(duì)鋼纖維混凝土的攪拌、鋼纖維的投入以及混凝土振搗的控制,同時(shí)按規(guī)定對(duì)每天所澆筑混凝土的28 d抗折、斷塊抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn),均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,使平整度、坍落度、主要技術(shù)指標(biāo)得到有效控制。

        3 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)本工程實(shí)例和大量應(yīng)用實(shí)踐表明,鋼纖維增強(qiáng)鋼筋網(wǎng)混凝土橋面鋪裝能顯著提高混凝土抗拉抗剪等性能,大大提高橋面的抗裂性、耐磨性,減薄鋪裝厚度,加強(qiáng)橋面鋪裝與伸縮縫的連接強(qiáng)度,延長(zhǎng)橋梁的使用壽命,減少維修次數(shù),對(duì)后期營(yíng)運(yùn)、養(yǎng)護(hù)有利,而其造價(jià)并不比改性瀝青混凝土的橋面高。因此,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。只要有一套科學(xué)的施工方法并認(rèn)真操作,鋼纖維混凝土橋面的平整度完全可以達(dá)到較高水平,大大提高行車舒適性。

        [1]中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn).鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1992

        [2]中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn).鋼纖維混凝土試驗(yàn)方法.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1989,12

        [3]蒙云.鋼纖維混凝土新型路面設(shè)計(jì)與施工[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,1995

        [4]盧亦焱.鋼纖維混凝土材料及其在路面工程中的應(yīng)用[J].公路,1999(4):20-21

        [5]蒙云.鋼纖維混凝土新型路面設(shè)計(jì)與施工[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,1995,7

        [6]李啟棣,吳淑華.鋼纖維混凝土的特性及其應(yīng)用[J].鐵道建筑,1989(1)

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