钢纤维混凝土特性及桥面铺装施工控制

　　钢纤维混凝土特性及桥面铺装施工控制【摘要】钢纤维的长径比较大，其抗拉强度较高。钢纤维混凝土具有较高的抗折强度、抗剪强度和抗劈裂强度，并且抗疲劳、耐磨性等性能较好,交适宜应用于桥梁工程中。钢纤维混凝土桥面铺装施工包括混凝土拌合、运输、铺筑和养生，其中一些施工环节需要对时间等方面加以控制。　　【关键词】钢纤维混凝土；桥面铺装；施工工序；控制　　　　前言　　近年来由于交通流的增加和超载现象的不断扩大，致使路面和桥面铺装出现了大面积的破坏，给行车安全带来隐患。大部分路面在未达到使用年限时早已发生各种严重病害与破坏，可见普通的混凝土和沥青混凝土已经很难满足当前交通量的需求，因此，新材料的研发与推广应用就显得尤为必要。钢纤维混凝土是将短的不连续的钢纤维按一定比例与普通混凝土进行充分拌合后形成的一种具有较高性能的复合材料。钢纤维的加入使得混凝土的抗折、抗剪等性能有了较大的提高。钢纤维混凝土广泛应用于公路，桥梁，隧道，机场等方面，具有良好的社会和经济效益。 　　1钢纤维的性能及对混凝土的影响　　钢纤维是对钢材进行特殊工艺加工后制成的长径比较大的纤维。钢纤维较大的长径比使其具有良好的抗拉性能，并且与水泥混凝土之间的粘结性较好，因此将钢纤维掺入到水泥混凝土中有助于提高混凝土的性能，使两者的作用得到较好的发挥。但钢纤维对混凝土的和易性有较大的影响，当钢纤维的体积率增加时，混凝土的流动性就会降低。　　2钢纤维混凝土的特性　　2.1具有较高的抗折、抗剪和抗劈裂强度[1]　　钢纤维混凝土与普通混凝土相比，其抗折强度、抗剪强度、抗劈裂强度都有明显的提高。在混凝土中掺入适量钢纤维,其抗折强度提高了25%～39%，抗剪强度提高79%～92%，抗劈裂强度提高约75%。钢纤维的加入改变了混凝土的抗压破坏的形式，使混凝土的韧性得到了改善。　　2.2抗疲劳性能较好　　钢纤维混凝土的抗疲劳性能较好。对于素混凝土面板，疲劳损坏时的累积重复作用次数约为8万次，若一方混凝土中掺入30kg钢纤维，则钢纤维混凝土面板的累积重复作用次数可以达到约28万次。 　　2.3耐磨性能显著提高　　由于钢纤维混凝土具有较好的整体性，因而耐磨性也有所提高。钢纤维混凝土耐磨性优于普通混凝土，耐磨性能提高了25%左右。　　3工程实例概况　　学府路跨线桥位于张石高速公路石家庄北出口支线学府路互通内，跨径布置为：355535米箱梁，单幅桥宽为14m，采用双箱单室截面，钢箱宽同桥面宽；组合梁跨中和桥台处梁高2.0m，主墩处梁高2.6m，梁高变化范围为主墩两侧各1-12.3m范围，梁高按圆弧变化。主墩两侧12.3m范围箱梁顶混凝土采用C40补偿收缩钢纤维混凝土。桥面叠合层在主桥中墩轴线左右各13m范围内使用钢纤维混凝土，钢纤维掺入量为80Kg/m3，采用低碳钢剪力矩形式钢纤维，钢纤维长25mm，等效直径0.44mm，长径比60，抗拉强度700MPa。　　4钢纤维混凝土桥面铺装的施工工序及控制[2][3]　　4.1施工准备　　4.1.1桥面凿毛 　　采用风镐配合人工凿毛，其目的是为了除去表面的浮浆和松散层，以利于新筑混凝土与下层的粘结。凿毛同时还须除去其表面的微裂缝,以免对桥面铺装造成不良影响。　　4.1.2桥面清理　　桥面在凿毛完成之后，需要对凿毛过程中产生的各种杂物进行清理，并用高压水枪对桥面进行冲洗，直至桥面清洁无杂物。　　4.1.3铺设钢筋X　　在钢纤维混凝土浇筑之前应在桥面铺设钢筋X，这样避免桥面铺装在使用过程中发生开裂，增加桥面铺装的抗拉性。　　4.1.4振动轨道的铺设　　振动轨道采用3.5*3.5的槽钢进行铺设，其铺设高度将用于控制钢纤维混凝土桥面铺装顶面的标高。为保证轨道的稳定性，每隔一定距离应进行加固支撑。　　4.2钢纤维混凝土的拌和　　本项目钢纤维混凝土拌和采用湿拌法，依次将粗骨料、细骨料、钢纤维、水泥按设计配合比投入到强制式搅拌机的拌合筒内，然后加入水及外加剂进行拌和。拌和时应控制好拌合时间，严格按照配合比进行配比拌合。钢纤维混凝土成品中钢纤维应均匀分布，不能有结团 　　4.3混凝土运输　　本项目混凝土为集中拌和，采用混凝土罐车进行运输。运输过程中应注意防止钢纤维混凝土放生离析，并应控制好运输时间。混凝土从装车运输到铺筑完成的时间一般不得超过1小时。混凝土罐车行至桥头后改用手推车运送混凝土，以避免罐车对已铺筑好的混凝土造成振动影响。　　4.4混凝土铺筑　　该工程采用人工摊铺钢纤维混凝土，在工人将其铺筑大致平整后采用平板振动器进行振捣。当混凝土不再下沉后方可以停止振捣。对于边角处平板振动器很难振捣密实的地方，采用振捣棒进行振捣密实。混凝土采用振动梁振捣大致拖平后用钢滚筒滚压整平，整平的表面不得出现裸露的钢纤维。最后对混凝土面层进行抹平，待除去表面浮浆后，进行压纹。压纹应控制好时间和力度，以免对混凝土表面造成破坏。　　4.6养生　　钢纤维混凝土在完成摊铺和做面之后，应及时进行养护。本工程采用湿法养护。待混凝土终凝之后将土工布覆盖上，并进行洒水养生。养生时应控制时间不得低于7天且应封闭交通。　　5结束语 　　本文概括总结了钢纤维混凝土的特性，将其应用到桥面铺装中可以使桥梁的安全性和可靠性得到提高。其次在工程实践总结的基础上，对桥面铺装施工流程进行了归纳，指出了施工过程中需要加以控制的地方。随着钢纤维混凝土施工工艺的不断完善和改进，其在桥面铺装施工中必将得到更为广泛的应用和推广。