孫風(fēng)光

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鋼纖維混凝土(SFRC)具有比普通混凝土優(yōu)越的性能。它能有效地控制道路橋梁混凝土裂縫的擴(kuò)展，因此越來越受到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界的關(guān)注。

一、鋼纖維混凝土的性能特點(diǎn)

（一）有較強(qiáng)的抗沖擊性，鋼纖維混凝土的纖維摻量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，其所能承受的沖擊力能達(dá)到普通混凝土所能承受沖擊力的50～100倍，可見其有較強(qiáng)的韌性與抗沖擊性。

（二）抗裂和抗疲勞、耐磨損性能比較高，相比于普通的混凝土而言，鋼纖維混凝土有著較強(qiáng)的抗裂、抗疲勞與抗剪性能。鋼纖維混凝土能很好的阻止和抑制溫度、膨脹應(yīng)力所致裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)張。在對(duì)橋路面的剪切試驗(yàn)過程中，在基面發(fā)生錯(cuò)動(dòng)后，而鋼纖維混凝土仍然具有很強(qiáng)的抗裂抗疲勞、抗剪性能以及良好的承載力。

（三）具有良好的抗壓、抗拉與抗彎性能，如果普通混凝土中均勻地?fù)饺脒m量的鋼纖維，混凝土的單軸抗拉極限強(qiáng)度可以提高40%到50%，抗彎度極限強(qiáng)度甚至能達(dá)到150%。鋼纖維的存在使混凝土的抗破壞方式發(fā)生改變，遭壓碾后混凝土雖碎未散。

（四）抗變形性能得到改善，鋼纖維的加入對(duì)混凝土的長期收縮變形發(fā)揮著非常重要的作用，可使混凝土的收縮率有效降低一到三成，與此同時(shí)，能有效提升抗拉彈性模量。

（五）鋼纖維混凝土抗剪性能明顯提高，能有效防止受溫度因素影響而產(chǎn)生裂縫。

二、鋼纖維混凝土施工技術(shù)

（一）設(shè)置鋼纖維分散裝置

由于鋼纖維一次性直接投入攪拌機(jī)易出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，為使鋼纖維充分分散，宜將鋼纖維通過分散機(jī)再進(jìn)入攪拌機(jī)。鋼纖維應(yīng)事先與細(xì)骨料定量拌合均勻或選擇直徑較粗、材質(zhì)較好的纖維，并在料斗入口處設(shè)置振動(dòng)篩。

（二）攪拌投料順序和攪拌時(shí)間

為防止鋼纖維結(jié)團(tuán)，需采取分級(jí)投料，先干后濕工藝。即按砂—鋼纖維—碎石一水泥?；旌土舷仍跀嚢铏C(jī)內(nèi)干拌1min,然后加水和外加劑濕拌2min。

（三）采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)

鋼纖維混凝土攪拌機(jī)，一般最好使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)和雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)。當(dāng)纖維摻量較高和坍落度較小時(shí).為不使攪拌機(jī)超負(fù)荷工作，攪拌機(jī)的利用率相應(yīng)有所降低。

（四）澆注和振搗

鋼纖維混凝土在澆注時(shí)，不得有明顯的澆注接頭。鋼纖維混凝土的澆注必須連續(xù)進(jìn)行，因使用插入式振動(dòng)棒插入鋼纖維混凝土進(jìn)行振搗會(huì)使鋼纖維朝振動(dòng)著的振動(dòng)棒聚集，產(chǎn)生集束效應(yīng)。為確保鋼纖維的二維分布，宜使用平板振動(dòng)器振搗成型。當(dāng)采用振搗棒時(shí)，為保證邊角混凝土密實(shí)，應(yīng)使鋼纖維縱向條狀集束排列有利于抵抗板體收縮應(yīng)力、溫度應(yīng)力及荷載的傳遞。振搗好的混凝土表面應(yīng)抹平，將外露的鋼纖維壓人混凝土中，以防止露出表面的纖維銹蝕或刺人。

（五）成型

鋼纖維混凝土具有粗骨料細(xì)、砂率大、纖維亂向分布的特點(diǎn)，因此鋼纖維混凝土路面宜采用真空吸水工藝，機(jī)械抹平以防止鋼纖維外露現(xiàn)象。采用壓紋機(jī)壓紋工藝以避免拉毛產(chǎn)生纖維外露現(xiàn)象。拆模后對(duì)纖維外露或漏振時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理。

（六）接縫施工

鋼纖維混凝土的收縮性小、抗裂性能好。有條件封閉交通的施工路段，采用混凝土攤鋪機(jī)可做成整幅式，不設(shè)縱縫。鋼纖維澆筑要達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度5O%后切鋸縮縫。

（七）運(yùn)輸

鋼纖維混凝土在運(yùn)輸過程中，坍落度和含氣量都會(huì)有損失，拌和物稠度下降。由于在運(yùn)輸時(shí)受到振動(dòng)使鋼纖維下沉影響了鋼纖維混凝土的均勻性。因此鋼纖維混凝土的運(yùn)輸距離應(yīng)盡量縮短料斗出口尺寸要大—些。有條件時(shí)也可以采用泵送。

三、橋梁施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用

（一）橋面鋪裝

采用鋼纖維混凝土橋面鋪裝層不僅可以增強(qiáng)橋面的抗裂性、耐久性和提高舒適性能，還可以增強(qiáng)橋梁抗折強(qiáng)度，增加橋梁本身剛度，減少鋪裝厚度，降低結(jié)構(gòu)自重，改善橋梁受力狀況。此外，采用鋼纖維混凝土和橡膠瀝青混凝土復(fù)合的雙層橋面也是一種有效措施。

（二）橋梁上部承受荷載部位

采用鋼纖維混凝土作為主拱圈（主梁)或在應(yīng)力集中區(qū)局部加強(qiáng)，改善結(jié)構(gòu)受力性能，有效控制結(jié)構(gòu)變形，減輕自重，推動(dòng)橋梁結(jié)構(gòu)向大跨度、輕型化方向發(fā)展。結(jié)構(gòu)性能良好，造型美觀，而且可減少上部材料用量，使下部墩臺(tái)數(shù)量也相應(yīng)減少，從而降低造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益。通過修建鋼纖維混凝土橋梁降低梁高，滿足使用上的特殊要求。

（三）橋梁墩臺(tái)等結(jié)構(gòu)局部加固

對(duì)動(dòng)載長期作用下造成的橋梁墩臺(tái)及橋面板裂縫或表層剝落病害，采用轉(zhuǎn)子Ⅱ型噴射機(jī)噴射5cm～20cm鋼纖維混凝土以滿足結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性要求。一般鋼纖維類型采用剪切鋼纖維，摻量為1lO%；采用硫鋁酸鹽快硬水泥和Ts型速凝劑提高早期抗裂性能；對(duì)舊混凝土表面噴砂或鑿毛，增加新舊混凝土的整體性。

（四）鋼筋混凝土樁加強(qiáng)

采用鋼纖維混凝土(SFRC)對(duì)樁頂或樁尖進(jìn)行加固，使樁身穿透力大大提高。一般在樁頂和樁頂采用鋼纖維混凝土(SFRC)增強(qiáng)樁頂沖擊韌性，避免樁頂在打入設(shè)計(jì)深度前發(fā)生斷裂，提高樁頂土體穿透能力，提高沖擊速度。樁身仍采用預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。當(dāng)然，全截面的全鋼纖維混凝土，但其經(jīng)濟(jì)效益會(huì)下降。

四、結(jié)束語

隨著鋼纖維生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和基礎(chǔ)理論的不斷完善，鋼纖維混凝土在路橋工程中的應(yīng)用將越來越廣泛。鋼纖維混凝土的施工(10)在道路和橋梁的建設(shè),施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照操作“混凝土施工規(guī)范”,重視技術(shù)要求按照程序,及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢查,努力實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的指導(dǎo)下科學(xué)。