陳子雄

(福建省第一公路工程公司，福建 泉州 362000)

鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

陳子雄

(福建省第一公路工程公司，福建 泉州 362000)

針對(duì)路橋施工相關(guān)問題，討論鋼纖維混凝土在路橋工程中的具體施工方法。先分析了鋼纖維混凝土的一般特性，包括強(qiáng)度比值大、抗沖擊性能好等，并對(duì)其配合比設(shè)計(jì)內(nèi)容的相關(guān)問題進(jìn)行分析；最后結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)鋼纖維混凝土在路橋工程中的應(yīng)用做進(jìn)一步討論。

路橋工程；鋼纖維混凝土

1 鋼纖維混凝土性能

1.1 鋼纖維混凝土基本特性

在現(xiàn)代路橋工程應(yīng)用中，鋼纖維混凝土隨機(jī)分布的短纖維能有效阻礙混凝土內(nèi)部裂縫的擴(kuò)展情況，使混凝土在受荷初期能更加有效的分散承載力，及時(shí)控制混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，混凝土內(nèi)部的纖維將會(huì)成為荷載的主要承受者，保證了橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全。由此可見，鋼纖維混凝土在力學(xué)性能上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)混凝土。以表格的形式討論鋼纖維混凝土的基本特性，其相關(guān)資料如表1所示。

表1 鋼纖維混凝土基本特性統(tǒng)計(jì)表

1.2 鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)特性

(1)混凝土抗壓強(qiáng)度配合比設(shè)計(jì)值

設(shè)計(jì)值主要根據(jù)鋼釬維混凝土的整體特性而確定的，摻入鋼釬維主要提高了混凝土的抗彎、抗折和韌性。對(duì)其整體抗壓強(qiáng)度一般只提高5%～10%，所以根據(jù)多年的試配和查閱資料一般在無特殊要求情況下，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值計(jì)算公式與普通混凝土一樣為

fea=f+Zα

在上述公式中，fea代表標(biāo)準(zhǔn)情況下鋼纖維混凝土抗壓強(qiáng)度均值，MPa；f代表設(shè)計(jì)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，MPa；Z代表保證率系數(shù)，一般以95%進(jìn)行考慮；α代表抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，MPa。

(2)水泥用量、用水量、砂率和鋼釬維摻量控制

鋼釬維混凝土砂率一般要比普通混凝土提高3%～5%，水泥用量也要有相對(duì)的提高。這是因?yàn)閾郊愉撯F維會(huì)使和易性變差和工作性降低，為了滿足施工要求要使鋼釬維充分包裹在混凝土中避免結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象。鋼釬維摻量一般控制在混凝土體積的0.8%～1.2%，按照一般情況下取值為62～94 kg/m3, 摻量夠高較易出現(xiàn)攪拌不勻結(jié)塊的現(xiàn)象，夠低會(huì)影響混凝土的抗拉和抗折強(qiáng)度。

2 鋼纖維混凝土技術(shù)在路橋工程中的實(shí)際應(yīng)用分析

2.1 工程項(xiàng)目情況

霞浦鹽田疏港公路A3合同段鹽田中橋全長84 m，上部為預(yù)應(yīng)力空心板梁，橋面設(shè)計(jì)8 cmC40混凝土鋪裝層，因施工橋梁墩臺(tái)下部和梁板時(shí)，施工誤差累積的影響，導(dǎo)致鋪裝層厚度局部過薄，削弱了鋪裝層的剛度和承載力。經(jīng)過業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工四方會(huì)議紀(jì)要對(duì)厚度不足的部位采用鋼筋網(wǎng)加密和改用C40鋼釬維混凝土。

2.2 施工準(zhǔn)備階段

2.2.1 施工準(zhǔn)備工作

(1)施工前充分清理橋面底層，保證橋面平整，無明顯凹凸物，清除后直接用高壓水槍清洗橋面。(2)根據(jù)會(huì)議紀(jì)要對(duì)局部厚度未達(dá)到施工要求的部位，鋼筋布置規(guī)格為φ12 mm，間距為75 mm。(3)為避免鋼纖維混凝土在后期施工中因鋼筋網(wǎng)安裝位置不準(zhǔn)確而發(fā)生沉底現(xiàn)象，需要在控制鋼筋網(wǎng)撐點(diǎn)數(shù)量，在該項(xiàng)目中，鋼筋網(wǎng)撐點(diǎn)數(shù)量為5～7個(gè)/m2。(4)模板安裝中，保證鋼筋縱向順直度與設(shè)計(jì)圖紙相一致，并整體加固情況良好，未出現(xiàn)跑模現(xiàn)象。

2.2.2 檢查

在準(zhǔn)備工作結(jié)束后，要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行一次嚴(yán)密的檢查，檢查內(nèi)容包括：施工設(shè)備的運(yùn)行情況、橋面底板是否干凈、鋼筋綁扎是否合理等。

2.3 鋼纖維凝土攪拌

鋼纖維混凝土攪拌是整個(gè)施工過程中的重要步驟，鋼筋纖維混凝土攪拌過程如圖1所示。

圖1 鋼纖維混凝土攪拌流程圖

為了避免出現(xiàn)纖維結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，鋼纖維最好先通過分散機(jī)，使鋼釬維充分分散；投料采用分級(jí)進(jìn)行先干拌后濕拌，總的攪拌時(shí)間必須小于等于6 min。若發(fā)現(xiàn)纖維結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，需要立即清除結(jié)團(tuán)，避免影響混凝土整體效果。在施工過程中要嚴(yán)格控制各種原材料計(jì)量，以保證混凝土質(zhì)量。

2.4 混凝土振搗與澆筑

總體而言，鋼纖維混凝土的振搗與澆筑過程與普通混凝土相似，存在許多相似點(diǎn)。

在鋼纖維混凝土攪拌之后，采用人工施工法將混凝土攤鋪平整，攤鋪系數(shù)為1.3，在攤鋪過程中嚴(yán)禁摟耙、拋擲而導(dǎo)致混凝土拌合物分離。在攤鋪過程中若發(fā)現(xiàn)鋼纖維結(jié)團(tuán)，需要及時(shí)的撕開、剔除?；炷翉陌韬辖Y(jié)束到澆筑的時(shí)間差應(yīng)小于等于40 min，避免因?yàn)橹梅艜r(shí)間太長而影響整體施工效果。

振搗施工中，將振搗梁置于鋼模板上，開啟振動(dòng)電機(jī)，通過插入式振搗器與平板振動(dòng)器配合振搗，在振搗結(jié)束后若發(fā)現(xiàn)振搗效果不理想，可通過人工方法進(jìn)行整平。振搗無具體時(shí)長要求，以混凝土不再下沉、不再冒泡為主，在發(fā)現(xiàn)混凝土平穩(wěn)后要立即停止振搗，避免過振。振搗方向與振搗器行程相一致，避免在振搗過程中鋼纖維因?yàn)橄嗷D壓而出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。在振搗中時(shí)刻注意觀察混凝土鋼纖維情況，若發(fā)現(xiàn)外露鋼纖維，要及時(shí)壓下，避免影響橋梁路面質(zhì)量。在振搗施工后，可以通過鋼滾筒進(jìn)一步整平施工路面，保證表面不再出現(xiàn)鋼纖維，且表面下方的鋼纖維始終保持平面分布狀態(tài)。待到混凝土不再泌水后，進(jìn)行磨光整平。

2.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

由于該工程項(xiàng)目的施工時(shí)間為9月份，因此在橋面鋪裝結(jié)束后應(yīng)立即采用土工布覆蓋養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)灑水次數(shù)，確保橋面鋪裝混凝土不出現(xiàn)開裂和收縮裂紋，養(yǎng)護(hù)期一般在7 d左右。養(yǎng)護(hù)過程中要封閉交通，直到路面強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可放行。

2.6 施工質(zhì)量控制措施

2.6.1 加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量的控制

(1)對(duì)鋼纖維長度和直徑的控制；鋼纖維長度和直徑偏差應(yīng)小于等于10%，在原材料可隨機(jī)抽取10根，若結(jié)果滿足要求，則說明鋼纖維混凝土滿足施工要求。(2)鋼纖維長徑比控制；鋼纖維長徑比與樣品鋼纖維長徑比值差要小于10%，主要根據(jù)樣本實(shí)測值與平均值而確定。(3)抗拉強(qiáng)度; 一般鋼釬維抗拉強(qiáng)度要不低于380 MPa，如有特殊要求需要提前供需雙方約定。

2.6.2 施工過程中控制

在施工過程中，要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定原材料攪拌、澆筑等諸多工序，且每一道工序都有相應(yīng)的負(fù)責(zé)人員；為保證原材料用量精準(zhǔn)，需要采用精確度較高的計(jì)量設(shè)備進(jìn)行控制計(jì)量誤差比例；鋼纖維在攪拌過程中，為盡量保證鋼纖維分布均勻，必要時(shí)需要人工抖開鋼纖維，切忌成堆堆放。

3 結(jié)束語

主要討論了公路橋梁施工建設(shè)中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用方法，并結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)其具體應(yīng)用內(nèi)容進(jìn)行分析。從案例應(yīng)用效果來看，鋼纖維混凝土技術(shù)顯著強(qiáng)化了橋梁的整體荷載能力，有效滿足多種情況下公路橋梁施工建設(shè)的需要，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

[1] 仝蕓.路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用[J].山西建筑，2013，39(4)：158-160.

[2] 高小軍.試論路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用[J].科技向?qū)?科技論壇)，2013，(2)：177-178.

[3] 李勇.淺析鋼纖維混凝土施工技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)(工程技術(shù))，2015，(8)：171-173.

Construction technology application of the steel fiber concrete

CHEN Zi-xiong

(The First Highway Engineering Company of Fujian Province, Quanzhou, Fujian 362000, China)

In view of related problems of the road and bridge construction, the paper discusses specific construction method of the steel fiber concrete in the bridge engineering. At first it analyzes the general features of steel fiber concrete, including the bigger ratio of strength, good shock resistance, etc., and related problems of the mixture ratio are analyzed; At last combined with the actual project cases, the application of steel fiber concrete in bridge engineering was discussed.

steel fiber; concrete; application

2015-12-10

陳子雄(1979-)，男，福建泉州人，工程師，研究方向：路橋施工及現(xiàn)場管理。

U445

C

1008-3383(2016)02-0062-02