钢纤维砼桥面铺装施工

钢纤维砼桥面铺装施工郭振华(江西省交通设计院南昌330002)摘要：本文介绍横沥大桥钢纤维砼桥面铺装及具体施工过程。关键词：桥梁工程；横沥大桥；钢纤维砼；桥面铺装；施工490前言随着经济的增长，公路运输大型集装箱载重车的日益增多。这样，就对高等级公路的桥面铺装的抗裂、耐磨性、韧性等指标提出更高的要求，延长桥面铺装的修补周期。目前，从高速公路相对发达的地区的经验来看，越来越多的钢纤维砼被用于桥面铺装。1概况横沥特大桥为大跨径连续刚构桥，引桥为预应力砼50m和30mT梁，全长2862m。采用双幅分离式结构，双向6车道，每幅桥面净宽为14.75m，设计桥面铺装厚度为8cm，钢纤维增强砼面积为42214.5m2，为确保桥面铺装的施工质量，业主、总监办在SFRC的施工过程中，就其配合比设计、投料、搅拌工艺、保证平整度工艺、刻槽等方面，作了研究和试验。2SFRC的设计设计文件规定桥面铺装的控制标准内，抗折强度为5Mpa，抗压强度大于35Mpa，借鉴广东省其他项目钢纤维增强钢筋砼桥面铺装的经验，业主、总监办、施工单位做了以下几方面的工作：2.1材料2.1.1钢纤维选用重庆凌豪工贸有限公司生产的30毫m的强抗构钢扭曲型钢纤维LHF32类型，通过施工实践表明，该类型钢纤维刚度略大一些（现场判别，用手折90°，反复5～6次才断裂），散落性好，利于施工，搅拌时较均匀。水泥：选用粤秀牌525普通硅酸盐水泥。2.1.2粗集料粗集料粒径以纤维长度的一半为宜，采用10～20mm石料，针片状颗粒含量不大于7%，含泥量不大于0.2%。2.1.3细集料选用优质中砂，砂的细度模数2.3～2.8，含泥量不大于0.5%。水：自来水或干净的河水。2.1.4外加剂为了提高砼的和易性，提高密实度和早期强度，采用湛江产的FDN-2H减水剂。2.2SFRC的配合比设计钢纤维砼配合比设计，应满足设计要求的抗压强度，抗折强度和施工和易性，按照《钢纤维砼试验方法》进行试配，并考虑以下原则：钢纤维体积率：Vf＝1.0%砂率：较普通砼有所增大，本工程取值为46%，也可按以下公式估算：Sfr＝Scr+10Vf，式中：SFR为SFRC的砂率（%），Scr为普通砼的砂率，Vf为钢纤维的体积。水灰比：W/C=0.43，一般为0.40～0.45范围。用水量：用水量是决定施工和易性的关键，在考虑钢纤维砼和易性时，不能象普通砼一样，只考虑坍落度，因为钢纤维砼在振捣前后工作性能相差很大，应以维勃指数VC（秒）来评价其工作性能。水泥用量：在钢纤维砼中，水泥用量要比普通砼大采用m3砼水泥用量大于400kg(见表1)。沥特大桥使用的设计配合比表1钢纤维含量%水灰比W/C单位用量（Kg/m3）砂率%外加剂‰坍落度mm强度（Mpa）水水泥碎石砂钢纤维抗压抗折525#10-30mm中砂30mm28d28d1.00.43WCSGK4657046.56.3172402827970813SFRC施工工艺3.1浇注前准备在桥面现浇层施工时，同步预埋竖向剪力筋η（形状）间距σ×σcm分布，直径φPm，插入砼不小于@深。再对桥面调平层进行地毯式清凿，冲洗干净，全幅浇筑的接缝设在车道企划线上，避开轮压密集区域。桥面铺装钢筋网规格为φ10mm，间距为15cm×15cm；为保证钢筋网安装位置的准确，砼施工时不沉底，采用焊接撑筋代替垫块固定钢筋网，而且每m2不少于6个点，用角钢纵向沿车道分划线和内外侧路缘带分成五幅浇筑带，并测好标高，放好样。3.2钢纤维投料及拌和49 为了使钢纤维在砼中分布均匀，施工中不结团块，必须掌握方法，这是有别于普通砼的关键，也是保证施工质量的重要的环节，经反复实践认为：1、宜采用强制式搅拌机，以采用先干拌，后湿拌的方法为宜。2、投放顺序：碎石→钢纤维干拌→砂→水泥干拌1min，再加水和减水剂水溶液湿拌1.5min左右为宜。3、钢纤维在使用前开袋抖散，切不可成堆倒入；并用手折5—6次成90°角，不断裂判断质量。4、严格控制拌和时间，搅拌好的SFRC应该是钢纤维均匀分散在整个砼拌和物中，无粘团集结现象。3.3浇注3.3.1运输现场施工采取两个工作面，从两桥头向中间推进，右桥头设一搅拌站，用农用车运输。左桥头工作面离搅拌站距离有5公里长，使用拌和车运输，现场坍落度控制为6—9cm。3.3.2摊铺将砼倒在指定位置，用铁铲将砼大致铺平，摊铺高于设计标高2—3cm，严禁抛掷和搂耙，防止砼离析，在摊铺过程中，发现有SFRC结团现象，须及时用人工撕开，抖散或剔除，拌和料从卸出到浇注不宜超过40分钟。3.3.3捣实每幅沿模板四周用插入式振捣器振实，然后大面积砼先用插入式振捣器跳跃式振捣一下，再用平板式振捣器振实，用钢滚自振动梁，依次滚压、振捣整平，尤其要将竖起和外露的钢纤维及石子压下去，然后用4—6m直尺纵横刮平。3.3.4抹面待砼表面无泌水时，用圆盘式抹光机抹面，经抹平修整的表面不得裸露钢纤维或留有浮浆，转角或小面积地方可用抹子收浆。为确保桥面铺装平整度，收浆时，须用3m直尺检验，检验放尺应连续，前后两尺间应重叠一半，要求3m直尺平整度差小于3mm，发现有超过规范要求的地方，立即采用补救措施。3.4切缝桥面铺装由于纵向分幅施工，不设纵向施工缝，横向在每个墩顶部设一道横向假缝，其它以15—20m间距设横向假缝，并与防撞栏的假缝对齐，缝宽3—5mm，缝深2.5cm，切缝时间根据气温和SFRC强度确定，一般强度控制在砼强度为8Mpa—15Mpa之间，切缝完成后用聚氨脂焦油灌缝。3.5抗滑处理由于普通砼桥面施工常用的压纹法、抗纹法难以达到高速公路抗滑构造深度要求，易将钢纤维带出，并在压纹、抗纹过程中，容易扰动表面砼浆，降低强度。在以后的行车过程中，很快磨光，达不到抗滑要求。故强调桥面必须采用锯槽法施工，具体做法是在钢纤维砼初硬后（强度为8Mpa—15Mpa），用刻槽机横向刻槽，槽距25mm，槽宽3mm，槽深3mm，外观很漂亮。3.6保养、养护由于钢纤维砼早期强度较高，故应加强早期湿润养护。使用养护剂或覆盖草袋浇水养生，养生至少七天后方可通行车辆。4施工质量为了确保施工质量，在大面积开工之前，施工单位先做试验段，取得经验后再全面铺开，如刻槽法代替压纹和抗纹法。养护时全面使用养护剂代替草袋覆盖。在施工过程中重点控制钢纤维砼拌和质量、钢纤维的投入与振捣三大环节；严格控制桥面铺装的平整度，高程，横坡，刻槽深度，整齐等技术指标，确保钢纤维砼施工质量。由于措施得力，各项技术指标优良。5结语桥面施工是整个桥梁建设中的重要环节。由于桥面厚度较薄，只有8cm，对其抗磨、抗压性能及其与调平层之间的粘结能力有较高的要求。桥面施工要求对调平层进行地毯式清凿，清凿完后，必须用水把它冲洗干净，以增强桥面砼与调平层砼之间的粘结力，而另外在调平层施工时设置环型预埋钢筋，即可起到架立桥面层钢筋作用，又能提高砼层间的抗剪能力。通过本桥实例和大量应用实例表明，钢纤维增强钢筋砼桥面铺装比普通砼抗拉、抗剪等力学性能有较大幅度提高，其中抗折强度提高了30%—40%，抗疲劳强度提高50%—80%，抗裂强度提高10%—20%，抗冲击韧性提高2—4倍，对后期营运、养护有利。只要有一套科学的施工方法，并认真操作，钢纤维砼桥面的平整度完全可以达到较高水平，大大提高行车舒适性。随着我国高等级公路建设的发展，钢纤维砼必将越来越多地应用到桥面铺装中。49 49