文 / 東?？h路橋工程有限公司 宮艷

為解決道路橋梁施工中的鋼纖維混凝土施工問(wèn)題，本文結(jié)合某道路橋梁工程實(shí)際情況，在介紹其鋼纖維混凝土配合比，并經(jīng)試驗(yàn)確定鋼纖維混凝土配合比合理可行的基礎(chǔ)上，提出鋼纖維混凝土施工方法和要點(diǎn)，以期為相關(guān)人員提供參考。

鋼纖維混凝土是指在混凝土生產(chǎn)攪拌時(shí)適量添加鋼纖維起到增強(qiáng)作用的混凝土，在橋梁這種技術(shù)要求較高的混凝土工程中較為常用。而為了使鋼纖維混凝土的應(yīng)用發(fā)揮出預(yù)期作用效果，需要根據(jù)工程實(shí)際情況，深入分析和探討具體的施工技術(shù)。

工程概況

某道路橋面采用鋼纖維混凝土，其配合比為：P·O52.5水泥：I級(jí)粉煤灰：HCSA型膨脹劑：砂：5-20mm碎石：鋼纖維：水：SMS型減水劑=1:0.15:0.11:2.01:1.3 4:0.28:0.39:0.023。

該配合比的各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果為：凝結(jié)時(shí)間：初凝時(shí)間為20.5h，終凝時(shí)間為23.2h；壓力泌水率：13%；坍落度：初始坍落度值為240mm，3h后坍落度值為220mm；擴(kuò)展度：初始擴(kuò)展度為640mm，3h后擴(kuò)展度為550mm；反轉(zhuǎn)圓錐體試驗(yàn)：初始時(shí)間為7s，3h后時(shí)間為12s；抗壓強(qiáng)度：3d抗壓強(qiáng)度為45.8MPa，28d抗壓強(qiáng)度為65.7MPa，56d抗壓強(qiáng)度為76.2MPa；軸心抗拉強(qiáng)度：3d抗拉強(qiáng)度為5.3MPa，28d抗拉強(qiáng)度為7.9MPa，56d抗拉強(qiáng)度為8.2MPa；28d限制膨脹率為2.58×10-4。

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用以上配合比配制的鋼纖維混凝土，其各項(xiàng)性能指標(biāo)都能達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，可將其作為施工配合比在實(shí)際施工中參考使用。在當(dāng)前的道路橋梁工程施工工藝方法中，逐漸將普通混凝土施工替換為鋼纖維混凝土，具體的工藝方法為濕噴，主要使用長(zhǎng)度在20-40mm范圍內(nèi)，厚度為0.5mm的鋼纖維。

鋼纖維混凝土及其施工方法主要具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：第一，使回彈率降低5%-10%，遠(yuǎn)低于干噴的方法；第二，鋼纖維基本不會(huì)發(fā)生回彈，即便使用的是40mm長(zhǎng)的鋼纖維，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)回彈現(xiàn)象的有效控制；第三，混凝土有良好的均一性，且強(qiáng)度較高，可滿(mǎn)足特殊作業(yè)要求；第四，環(huán)境條件比普通混凝土好，不會(huì)產(chǎn)生大量粉塵；第五，施工作業(yè)較為安全；第六，混凝土的水灰比相對(duì)較小，透水性較低；第七，基本不需要進(jìn)行防腐處理，能有效避免電解與腐蝕等現(xiàn)象的發(fā)生，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。

鋼纖維混凝土施工

施工準(zhǔn)備

1.對(duì)所有進(jìn)場(chǎng)原材料具按照相關(guān)規(guī)范及工程設(shè)計(jì)要求實(shí)施抽樣檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)無(wú)誤后，即可在施工中使用。

在該工法施工中，鋼纖維是一種重要原材料，在進(jìn)廠過(guò)程中要注意下列幾點(diǎn)：其一，以生產(chǎn)廠家上交的合格證與檢驗(yàn)報(bào)告為依據(jù)，確定鋼纖維材料質(zhì)量與性能是否合格，明確能否滿(mǎn)足本次施工的各項(xiàng)要求。其二，為方便施工，按配合比提出的用量對(duì)各規(guī)格鋼纖維實(shí)施分袋包裝。其三，鋼纖維要放在陰涼干燥的地方儲(chǔ)存，不可暴曬或與水接觸，以免發(fā)生銹蝕。

2.混凝土開(kāi)盤(pán)前，采用鏟車(chē)反復(fù)翻拌砂石料堆，并組織專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)人員通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定攪拌站中砂石實(shí)際含水率，并據(jù)此算出混凝土的施工配合比，生成施工配料單，并將其下發(fā)到各施工班組，所有班組都應(yīng)嚴(yán)格按照這一配料單實(shí)施配料及相關(guān)工作。

3.嚴(yán)格校驗(yàn)攪拌站所有計(jì)量器具，并通過(guò)試驗(yàn)性運(yùn)轉(zhuǎn)確定攪拌站和泵車(chē)是否保持正常和滿(mǎn)足施工要求。

上料與攪拌

1.在投料順序和連續(xù)攪拌時(shí)間方面，對(duì)于砂石料和鋼纖維，其投料與上料總時(shí)間在2min左右，完成投料與上料后應(yīng)先干拌3min的時(shí)間；對(duì)于其它原材料，其投料與上料總時(shí)間在30s左右，完成投料與上料后應(yīng)繼續(xù)攪拌3min的時(shí)間；卸料時(shí)間一般為30s左右。基于此，混凝土攪拌時(shí)間在9min左右。

2.鋼纖維上料方式為：在攪拌機(jī)的輸送帶上方加裝加料斗，然后采用人工以逐漸撒散的形式將鋼纖維和骨料一同投入到料斗中，這種情況下配料倉(cāng)容易產(chǎn)生結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象，導(dǎo)致下料口被堵塞，對(duì)此應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)控制，將下料控制從自動(dòng)改為手動(dòng)，從而避免鋼纖維結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，防止堵塞，確?；炷潦冀K保持在良好狀態(tài)，使混凝土生產(chǎn)保持連續(xù)。在攪拌站應(yīng)安排專(zhuān)人對(duì)混凝土攪拌予以嚴(yán)格控制，以確?；炷脸善酚辛己玫墓ぷ餍耘c勻質(zhì)性。

混凝土運(yùn)輸

施工中為了使混凝土配制速度和泵送速度良好匹配，需綜合考慮混凝土運(yùn)輸距離等各方面因素，按照現(xiàn)場(chǎng)指揮人員的指令，對(duì)運(yùn)輸車(chē)發(fā)車(chē)時(shí)間間隔及方量進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整與控制。

在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中，必須確?；炷帘３志鶆颍荒馨l(fā)生離析與分層，運(yùn)輸與到場(chǎng)等待時(shí)，罐車(chē)應(yīng)以3-6r/min的速度持續(xù)攪拌。

施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員應(yīng)先對(duì)混凝土進(jìn)行高速攪拌，持續(xù)20-30s的時(shí)間后才能將混凝土輸送到泵車(chē)料斗當(dāng)中，并以實(shí)際的泵送情況為依據(jù)對(duì)下料速度予以均勻控制，確保泵車(chē)始終處在連續(xù)工作狀態(tài)，即保證泵送連續(xù)性。

混凝土泵送與頂升

混凝土泵送開(kāi)始前應(yīng)先使用配合比和鋼纖維混凝土一致的水泥砂漿將泵管潤(rùn)濕，考慮到鋼纖維混凝土的特性，施工中使用支持高壓低速模式的泵車(chē)實(shí)施泵送與頂升，以確保混凝土在整個(gè)泵送過(guò)程中均可以保持均勻和連續(xù)，同時(shí)始終處在可進(jìn)行反泵的狀態(tài)。

在向泵車(chē)料斗中喂料的過(guò)程中，應(yīng)保持均勻和連續(xù)，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)安排專(zhuān)人對(duì)喂料的速度進(jìn)行控制，避免由于喂料速度過(guò)快導(dǎo)致混凝土從料斗中溢出，造成浪費(fèi)，同時(shí)要注意料斗內(nèi)的混凝土高度不能比攪拌軸低，否則會(huì)使空氣進(jìn)入到泵管中，給之后的泵送造成影響。

混凝土的泵送頂升必須保持連續(xù)，中途不允許停車(chē)，若由于混凝土供應(yīng)方面的原因?qū)е卤盟偷却龝r(shí)間達(dá)到1h以上或在的等待過(guò)程中混凝土產(chǎn)生離析，則要采用高壓水槍沖洗泵管，以免殘留的混凝土硬化造成堵塞。

頂升泵送時(shí)，泵車(chē)應(yīng)正反泵持續(xù)交替運(yùn)行，這樣做的目的是確保泵管中的混凝土一直處在擾動(dòng)的狀態(tài)，泵車(chē)的操作人員和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員均不可私自向泵車(chē)的料斗內(nèi)加水，因?yàn)檫@樣會(huì)直接導(dǎo)致混凝土發(fā)生離析，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致在泵送過(guò)程中發(fā)生堵管或爆管。

混凝土鋪設(shè)、振搗與抹平

1.泵送頂升到位的混凝土采用和普通混凝土一致的方法進(jìn)行鋪設(shè)?；炷龄佋O(shè)過(guò)程中，還要做好振搗，振搗是保證混凝土達(dá)到密實(shí)的關(guān)鍵步驟，同時(shí)還能起到促進(jìn)混凝土與鋼纖維的錨固的作用。

對(duì)于鋼纖維混凝土，其表面提漿必須及時(shí)進(jìn)行，具體操作方法為混凝土達(dá)到初凝前對(duì)露出的鋼纖維進(jìn)行覆蓋；與表面提漿相同，打磨也應(yīng)及時(shí)進(jìn)行，一般最佳打磨時(shí)間為鋪設(shè)完成后人員站立留下深度在10mm以?xún)?nèi)的膠印時(shí)，添加耐磨材料，并按照相關(guān)要求進(jìn)行打磨。

2.混凝土中鋼纖維分布必須保持均勻，這是使鋼纖維起到應(yīng)有增強(qiáng)作用的關(guān)鍵。若鋼纖維的分布未能達(dá)到均勻，導(dǎo)致部分位置缺少鋼纖維或鋼纖維大量聚集，則除了不會(huì)起到應(yīng)有的增強(qiáng)作用，而且還會(huì)削弱局部強(qiáng)度?；诖?，應(yīng)采用成排鋼纖維，確保其在混凝土中的分布達(dá)到均勻，發(fā)揮出理想增強(qiáng)效果。

3.鋼纖維混凝土完成振搗后的密實(shí)性除了和混凝土中鋼纖維分布是否均勻有關(guān)，還取決于混凝土自身和易性。

從相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果可以看出，鋼纖維在混凝土中均勻分布，同時(shí)混凝土自身有良好和易性是保證振搗后鋼纖維混凝土達(dá)到密實(shí)的重要基礎(chǔ)。然而，相較于普通混凝土，鋼纖維混凝土完成振搗后的密實(shí)性往往有特殊意義，若沒(méi)有達(dá)到密實(shí)，則必定會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量和施工效果造成影響。

4.要想使鋼纖維混凝土達(dá)到密實(shí)，則需要消耗比普通混凝土更多的能力，振搗所需時(shí)間較長(zhǎng)，其原因?yàn)殇摾w維混凝土中的鋼纖維和混凝土自身組成材料之間存在一定相互作用，對(duì)拌和料流動(dòng)有一定阻礙作用，特別是干硬性和半干硬性的鋼纖維混凝土。實(shí)際振搗時(shí)間由鋼纖維長(zhǎng)徑比與體積率決定。

混凝土養(yǎng)護(hù)

在對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，需要對(duì)混凝土內(nèi)部和表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于芯部溫度，一般不能超出60℃，而芯部溫度和表面溫度之間的溫差應(yīng)控制在20℃以?xún)?nèi)。在條件允許的情況下，可以在拱頂部位增設(shè)水箱，借助揚(yáng)程不小于100m的水泵向水箱內(nèi)抽水，同時(shí)在水箱的兩側(cè)布置水管，以此在日照較為強(qiáng)烈的情況下進(jìn)行灑水降溫，并輔以臨時(shí)覆蓋。

在實(shí)際施工中應(yīng)密切關(guān)注天氣情況，如果遇到寒流使氣溫大幅下降，則不可進(jìn)行泵送頂升，并在完成施工的部位通過(guò)覆蓋棉篷布予以保溫，避免混凝土受凍。鋼纖維混凝土連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)達(dá)到28d以上，養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)由專(zhuān)門(mén)的養(yǎng)護(hù)組負(fù)責(zé)實(shí)施，混凝土溫度由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員負(fù)責(zé)測(cè)定，測(cè)溫頻率應(yīng)達(dá)到每天4次以上，同時(shí)做好相關(guān)記錄。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鋼纖維混凝土在當(dāng)前道路橋梁工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，鋼纖維混凝土的應(yīng)用對(duì)改善道路橋梁使用性能和延長(zhǎng)道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命都有重要作用和意義，而這需要以制定合理可行的施工方案，并在施工加以嚴(yán)格的施工控制為前提。