楊 冬 蓮

(山西交通控股集團(tuán)有限公司太原高速公路分公司，山西 太原 030006)

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，交通運(yùn)輸行業(yè)進(jìn)步的非常明顯，在交通量不斷增加的過(guò)程中，對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生了至關(guān)重要的作用。當(dāng)前，由于各種因素的影響，公路橋梁出現(xiàn)了不同程度的問(wèn)題，損害了橋梁的質(zhì)量，縮短了橋梁的壽命，增加了安全事故的發(fā)生概率。因此，需要在結(jié)合實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，選擇合適的材料，在加固的時(shí)候利用鋼纖維混凝土施工技術(shù)，提高橋面鋪裝的平整性，防止出現(xiàn)額外的病害現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)理想的加固效果，促進(jìn)路橋事業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

1 鋼纖維混凝土技術(shù)的適用性

在鋼纖維混凝土技術(shù)中，適用性是一個(gè)重要的考核指標(biāo)，直接影響著技術(shù)的使用效果。在分析的過(guò)程中，需要結(jié)合鋼纖維混凝土特點(diǎn)，對(duì)混凝土中的長(zhǎng)徑比進(jìn)行優(yōu)化，不斷擴(kuò)張鋼纖維混凝土的應(yīng)用范圍。另外，由于環(huán)境的惡劣，在應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)的時(shí)候，對(duì)其適用性提出了更高的要求，路面對(duì)熱量的吸收具有差異性，能夠使路面之中凍土的熱平衡效果得到保持，最終提升路面的抗凍性能。因此，在施工的過(guò)程中，施工人員需要全面把握鋼纖維混凝土的強(qiáng)度，保證其符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)檢查其抗壓強(qiáng)度，在確認(rèn)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 鋼纖維混凝土的施工技術(shù)特點(diǎn)

2.1 具有一定的力學(xué)強(qiáng)度

與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土中新加了短鋼纖維復(fù)合材料，這種材料在保持原有抗壓強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，受壓韌性得到明顯增強(qiáng)。這種明顯的特點(diǎn)使混凝土的壓縮強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等屬性得到明顯提高，在應(yīng)用于道路橋梁的實(shí)際中，路面抗磨損能力、抗壓能力、抗滑能力等得到有效提升，因此，在路橋施工中，這種材料能夠發(fā)揮出比較好的作用，得到了廣泛使用。

2.2 具有很好的韌性與抗裂性

良好的韌性和抗裂性是鋼纖維混凝土施工技術(shù)的另一大特點(diǎn)，將亂向分布的短鋼纖維加入到混凝土中，能夠使混凝土的壓縮與變形現(xiàn)象得到有效控制。在實(shí)際中，如果增加鋼纖維混凝土上方運(yùn)行物體的重量，隨著負(fù)荷的增加，壓力從鋼纖維混凝土材料傳遞到鋼纖維，產(chǎn)生具有保護(hù)作用的約束力，使混凝土能夠塑性，避免出現(xiàn)再次變形的現(xiàn)象。

2.3 具有良好的抗沖擊性

鋼纖維混凝土施工技術(shù)還具有較強(qiáng)的抗沖擊性，由于鋼纖維混凝土自身具備良好的粘性，在發(fā)生沖擊現(xiàn)象的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生一定的反彈，抵御住沖擊力。在路橋施工的過(guò)程中，需要充分把握鋼筋混凝土施工技術(shù)的這些特點(diǎn)，按照施工的要求，使材料充分發(fā)揮出自身的作用，最終增強(qiáng)施工效果，提高橋梁的質(zhì)量。

3 橋梁加固中鋼纖維混凝土材料選擇及配合比設(shè)計(jì)

3.1 材料選擇

混凝土：根據(jù)工程實(shí)際情況，橋梁加固鋼纖維混凝土材料的選取對(duì)象為普通硅酸鹽水泥，一般選用的以425號(hào)普通硅酸鹽水泥，3.1 g為每立方米密度，抗折強(qiáng)度為7.2 MPa，必須對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格把控，保證材料的性能最佳。粗骨料：粗骨料直接影響著混凝土的強(qiáng)度，是混凝土材料的主要構(gòu)成成分。在其他條件不變的情況下，裂縫會(huì)隨著粗骨料最大粒徑的增加而出現(xiàn)，最終使鋼纖維混凝土強(qiáng)度不斷降低。通常情況下，粗骨料粒徑控制在5 mm～20 mm，2.7 g為每立方米密度。細(xì)骨料：結(jié)合工程的實(shí)際情況，細(xì)骨料選擇為天然砂和機(jī)制砂，在材料內(nèi)摻加適量砂粉，一定程度上能夠改善其性能。控制含粉率在15%以?xún)?nèi)，2.4～3為中砂的細(xì)度模數(shù)，不能過(guò)大也不能過(guò)小，避免對(duì)施工產(chǎn)生不必要的影響。鋼纖維：以制造工藝為依據(jù)，切斷鋼纖維、切削鋼纖維、剪切鋼纖維及熔抽鋼纖維是鋼纖維的四種類(lèi)型。同時(shí)，各種類(lèi)型的鋼纖維具有各自的混凝土強(qiáng)度，存在相應(yīng)的差別和影響程度，具體如表1所示。

表1 鋼纖維類(lèi)型對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

通過(guò)數(shù)據(jù)的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)效果最佳的是剪切鋼纖維，抗彎強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d可以達(dá)到44%，剪切強(qiáng)度可以提升60%，劈拉強(qiáng)度提升31%。相比剪切鋼纖維，熔抽鋼纖維不具備良好的增強(qiáng)效果，增強(qiáng)效果不佳，粘結(jié)性能較小的是平直圓纖維和基材，增強(qiáng)效果無(wú)法通過(guò)數(shù)據(jù)反映出來(lái)。因此，最佳材料是剪切型鋼纖維。結(jié)合施工的具體情況，將鋼纖維直徑控制在0.4 mm～0.7 mm之間，長(zhǎng)徑比確定為60，混凝土力學(xué)強(qiáng)度與鋼纖維摻量呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。拌合物坍落度隨著鋼纖維摻加量的增加不斷降低，因此，需要對(duì)纖維摻量進(jìn)行科學(xué)合理的控制。

3.2 配合比試驗(yàn)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度控制在40 MPa左右，抗折強(qiáng)度控制在6.4 MPa左右，試驗(yàn)保證率控制在95%，鋼纖維摻加量為1.21%，偏差系數(shù)為0.15，最終計(jì)算出8.48 MPa為其抗折強(qiáng)度。在此基礎(chǔ)上，最終的配合比為泥∶水∶鋼纖維∶砂∶石子=400∶188∶94∶871∶871。

4 橋梁加固中鋼纖維混凝土施工工藝

4.1 鋼纖維分散

箱裝或袋裝鋼纖維材料是常用的材料，體積較為密實(shí)。在分散的時(shí)候需要選擇專(zhuān)業(yè)的機(jī)械設(shè)備，保證合理投放到攪拌機(jī)中，避免出現(xiàn)成團(tuán)現(xiàn)象，保證施工步驟的順利進(jìn)行，提高工程的最終質(zhì)量。在摻加拌和料的時(shí)候，需要對(duì)其均勻性進(jìn)行控制，保證能夠與鋼纖維良好融合，充分發(fā)揮出兩者的綜合性能。按照設(shè)計(jì)配合比的相關(guān)要求，對(duì)所有材料的用量進(jìn)行嚴(yán)格配置，施工過(guò)程需要按照“干拌—濕拌”的順序進(jìn)行。另外，需要對(duì)攪拌機(jī)的一次攪拌量進(jìn)行控制，一般限度為額定攪拌量的80%。

4.2 拌和施工

上料選擇干拌法，詳細(xì)檢查鋼纖維質(zhì)量，控制干拌時(shí)間在1 min～2 min，當(dāng)出現(xiàn)成團(tuán)現(xiàn)象的時(shí)候，需要對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)投料過(guò)程進(jìn)行控制，適當(dāng)調(diào)整鋼纖維分散程度，連續(xù)投放鋼纖維，使材料能夠分散，這個(gè)環(huán)節(jié)需要對(duì)投料的時(shí)間和方法進(jìn)行詳細(xì)確定，將成團(tuán)現(xiàn)象控制在最小范圍內(nèi)。完成干拌施工后，可進(jìn)行濕拌施工，時(shí)間間隔控制在2.5 min，嚴(yán)格控制混凝土坍落度，使鋼纖維混凝土拌和均勻度得到有效提高。

4.3 運(yùn)輸施工

因鋼纖維混凝土坍落度不高，在運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，一般選擇自卸汽車(chē)，不必使用混凝土攪拌車(chē)，為了提高施工效率，需要對(duì)運(yùn)輸時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，通常情況下為30 min，保證卸料—澆筑時(shí)間的科學(xué)合理。在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，需要對(duì)材料全面控制，避免出現(xiàn)材料離析現(xiàn)象。

4.4 攤鋪及振搗壓實(shí)

在對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，需要充分重視澆筑部位的情況，避免出現(xiàn)接頭，在倒料的時(shí)候，必須進(jìn)行1 cm～20 cm的重疊，保證鋼纖維混凝土的連續(xù)性。伸縮縫澆筑的過(guò)程中，在稠度一定的情況下，鋼纖維混凝土含水量較低，必須經(jīng)過(guò)連續(xù)性的振搗，增強(qiáng)其和易性，另外，應(yīng)禁止拌和料出現(xiàn)水分。

1)攤鋪。材料向施工場(chǎng)地運(yùn)送后，需要避免鋼筋網(wǎng)的損害，需要將材料盡量分散，不在一個(gè)地方堆積，使攤鋪能夠均勻平整。另外，采取人工的方式，對(duì)混凝土進(jìn)行拌和，輔以相應(yīng)的粗平方法，將攤鋪速度控制在合理范圍內(nèi)。對(duì)鋼筋孔隙進(jìn)行填充時(shí)，可以選擇鐵鍬反扣法，然后對(duì)其他地方進(jìn)行填充，保證能夠平整，防止出現(xiàn)混合料的離析現(xiàn)象。

2)振搗壓實(shí)。與普通水泥混凝土相比，鋼纖維混凝土需要較長(zhǎng)的振搗時(shí)間，需要進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)鋼纖維下沉、過(guò)振等問(wèn)題。同時(shí)，可以選擇功率相對(duì)較大的平板振動(dòng)器，使上下結(jié)構(gòu)層鋼纖維的均勻性達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，在出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象的時(shí)候，需要將鋼纖維及時(shí)分撒，對(duì)混凝土堆積或漏料區(qū)域及時(shí)進(jìn)行處理，并向混凝土內(nèi)均勻撒布。另外，可以利用滾筒碾壓、整平，避免鋼纖維等材料凸出，增強(qiáng)其密實(shí)度。

3)刮板整平表面。當(dāng)上述作業(yè)完成之后，在精平施工的時(shí)候，可以借助于刮板，將被刮起的鋼纖維材料及時(shí)壓入，使鋼纖維能夠停留在內(nèi)部，使表面能夠整平，實(shí)現(xiàn)理想的效果。

4.5 切縫施工

橋面鋪裝施工，不必設(shè)置縱向施工縫，在橫向縫隙施工中，間隔為20 m，將防撞欄夾縫對(duì)齊，縫寬為3 mm～5 mm，縫深2.5 cm。需要對(duì)當(dāng)天溫度情況進(jìn)行詳細(xì)了解，同時(shí)結(jié)合混凝土強(qiáng)度，準(zhǔn)確確定出切縫時(shí)間，控制強(qiáng)度的范圍在8 MPa～15 MPa以?xún)?nèi)。完成切縫作業(yè)后，在縫隙填補(bǔ)的過(guò)程中，需要選取瀝青填縫材料，保證封閉工作的順利進(jìn)行。

4.6 抗滑處理

在橋梁抗滑處理的時(shí)候，壓槽、拉槽的施工方式存在弊端，會(huì)帶出鋼纖維，使抗滑結(jié)構(gòu)深度無(wú)法達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。為此，需要對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行考察，刻槽法能夠發(fā)揮理想的作用。當(dāng)鋼纖維混凝土強(qiáng)度范圍在8 MPa～15 MPa之間時(shí)，選取刻槽機(jī)，保持其橫向施工的如期進(jìn)行，控制槽距在25 mm以?xún)?nèi)，控制槽寬與槽深為3 mm。

4.7 養(yǎng)護(hù)施工

需要對(duì)橋梁的情況進(jìn)行詳細(xì)了解，在橋面較厚、面積較大的情況下，因水泥量的使用量較大，會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫現(xiàn)象，嚴(yán)重影響橋梁的美觀(guān)性和實(shí)用性，因此，必須進(jìn)行全面性的養(yǎng)護(hù)。對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行澆筑，待其初凝后，設(shè)置擋風(fēng)遮陽(yáng)設(shè)施，封閉交通禁止車(chē)輛的通行。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)的力度，對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格控制，在終凝之后，需要對(duì)橋面進(jìn)行灑水，保證表面的濕潤(rùn)，也可覆蓋塑料薄膜。

5 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)的過(guò)程中，交通建設(shè)取得了日新月異的進(jìn)步，在全面發(fā)展的階段，需要重視橋梁建設(shè)的作用。當(dāng)前，在自然和人為因素的影響下，橋梁出現(xiàn)了塌陷、坑洼等不同程度的病害現(xiàn)象，對(duì)橋梁質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響。因此，必須結(jié)合實(shí)際情況，詳細(xì)分析水文、氣候、溫度等因素，選擇鋼纖維混凝土作為加固的主要材料，使橋梁工程的承載力得到有效提升，促進(jìn)橋梁事業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。