鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

冉光明

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000)

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鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

冉光明

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000)

首先闡述了鋼纖維混凝土的性能，并結(jié)合工程實(shí)例對(duì)橋梁施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用及施工注意事項(xiàng)進(jìn)行分析，以保證橋梁工程的施工質(zhì)量。

鋼纖維混凝土；橋梁施工；性能

1 鋼纖維混凝土的基本特點(diǎn)

(1)耐磨性能強(qiáng)。與普通混凝土材料相比，其對(duì)內(nèi)部溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的表面裂縫可起到良好的抑制作用，同時(shí)還有效改善了鋼纖維混凝土的耐磨性。

(2)改善混凝土內(nèi)部的變形性能。由于混凝土中加入了適量的鋼纖維，可有效提高混凝土的收縮性能，降低混凝土的收縮率，提升混凝土的拉伸彈性，同時(shí)對(duì)改善混凝土抗凍能力具有一定作用。

(3)抗裂和抗剪能力較強(qiáng)。混凝土中隨著鋼纖維的添加，對(duì)混凝土自身的開裂荷載和極限荷載均會(huì)作出相應(yīng)的調(diào)整，使其得到有效改善，相比與普通混凝土的抗剪強(qiáng)度能提高50%～80%、抗彎強(qiáng)度能提高60%～91%。

2 鋼纖維混凝土施工技術(shù)分析

2.1 鋼纖維的分散裝置

為了避免鋼纖維出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，施工人員應(yīng)分散投入鋼纖維，將一定數(shù)量的鋼纖維投入到分散裝置內(nèi)，分散裝置會(huì)分散向攪拌機(jī)內(nèi)加入鋼纖維，一般情況下，鋼纖維分散裝置的功率保持在0.75～1.0 kW，分散力保持在20～60 kg/min。

2.2 控制投料順序與攪拌時(shí)間

在制作鋼纖維混凝土的過程中，一般選擇先干后濕分級(jí)投料的施工方法，而這種施工工藝的重點(diǎn)即是控制好放料的時(shí)間和順序，以確保鋼纖維混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)符合施工標(biāo)準(zhǔn)和要求。結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)在攪拌機(jī)內(nèi)不加水?dāng)嚢? min，再加水?dāng)嚢? min或者加入外加劑攪拌2 min。另外，當(dāng)纖維坍落度較小和摻量較大時(shí)，為了避免攪拌機(jī)超負(fù)荷運(yùn)作，應(yīng)適當(dāng)降低所有攪拌機(jī)的利用率。

2.3 鋼纖維混凝土的澆筑與振搗

在鋼纖維混凝土澆筑過程中，鋼纖維混凝土澆筑接頭每次倒料的搭接應(yīng)保證在15～20 cm范圍內(nèi)，以保障鋼纖維混凝土澆筑的連續(xù)性。另外，應(yīng)采用平板振動(dòng)器對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行振搗處理，以確保鋼纖維分布的隨機(jī)性與均勻性。為了保證混凝土的密實(shí)性，嚴(yán)禁使用插入式振動(dòng)器，其會(huì)產(chǎn)生集束效應(yīng)使得鋼纖維的聚集方向朝著振動(dòng)棒，從而打亂了鋼纖維的分布順序，導(dǎo)致結(jié)團(tuán)現(xiàn)象的出現(xiàn)。

以某大橋?yàn)槔?，橋型為變高連續(xù)鋼桁梁橋，橋跨布置為840 m，橋孔跨徑為308 m，鋼圍堰在作為承臺(tái)施工期間的土水圍擋結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還作為承臺(tái)混凝土澆筑的模板。三號(hào)墩鋼圍堰自浮吃水4.0，圍堰沉降方式主要通過注水或注漿來完成。根據(jù)運(yùn)輸及安裝的實(shí)際需要，3#墩鋼圍堰可分為兩節(jié)，第一節(jié)高度14.8 m，重763 t，第二節(jié)高度6.4 m，重338 t。鋼纖維混凝土技術(shù)在該橋梁施工中的應(yīng)用，大大提高了橋梁的承載力、剛度及強(qiáng)度，同時(shí)也為工程質(zhì)量提供了有力保障。

2.4 鋼纖維混凝土的成型控制

鋼纖維混凝土具有粗骨料細(xì)、砂率大、纖維分布亂的特點(diǎn)，因此，在處理鋼纖維混凝土表面時(shí)可選擇真空吸水技術(shù)，并利用機(jī)械設(shè)備將外部鋼纖維壓進(jìn)混凝土中，避免鋼纖維外露。另外，若在拆除模板后出現(xiàn)鋼纖維外露或漏振等問題，應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)救。

2.5 鋼纖維混凝土的接縫

在橋梁施工中，接縫會(huì)降低鋼纖維路面的抗裂能力，因此，在鋪設(shè)路面的過程中確保不會(huì)產(chǎn)生接縫。若施工路段有封閉交通的條件，可利用攤鋪機(jī)來鋪平鋼纖維混凝土表面，不設(shè)置縱縫，以將鋼纖維混凝土的性能充分發(fā)揮出來。

2.6 鋼纖維混凝土運(yùn)輸技術(shù)

在運(yùn)輸鋼纖維混凝土的過程中，在振動(dòng)因素的影響下，鋼纖維不斷下沉，使得其含水量及坍落度出現(xiàn)不同程度的損失，同時(shí)拌合物稠度也有所降低，不利于保障鋼纖維混凝土的均勻性。

2.7 鋼纖維混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)

在鋼纖維混凝土澆筑完成后，施工人員應(yīng)及時(shí)封閉交通，不允許任何車輛和行人通行，并安排專人開展養(yǎng)護(hù)工作，養(yǎng)護(hù)時(shí)間最少為7 d，以避免鋼纖維混凝土出現(xiàn)干縮裂縫的問題。

3 實(shí)例分析

以某橋梁為例，對(duì)鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

某橋梁全長(zhǎng)1 480 m，為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全的施工目標(biāo)，在施工中對(duì)其施工方案進(jìn)行優(yōu)化，以提高橋梁的承載力。在橋梁施工設(shè)計(jì)方案中，橋面寬32 m，在橋梁下層鋪上一層厚10 cm的鋼纖維混凝土層，在橋梁上部鋪設(shè)一層瀝青層。

在本工程施工中，為了避免橋梁的橋頭出現(xiàn)裂縫及跳車問題，設(shè)計(jì)使用鋼纖維混凝土材料對(duì)搭板進(jìn)行填充；為了避免地基下沉，在本工程施工中所使用的水泥量設(shè)計(jì)為3 950 kg/m，其拌和物稠度控制在38 ram，鋼纖維混凝土的強(qiáng)度設(shè)計(jì)為36。另外，為了嚴(yán)格保證該橋梁施工的質(zhì)量，根據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，對(duì)鋼纖維混凝土中的鋼纖維、混凝土、粉煤灰、碎石等比例進(jìn)行精確計(jì)算，以提高橋梁的抗壓縮能力，保證工程質(zhì)量。

在應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)的過程中，應(yīng)注意以下方面的內(nèi)容：(1)在具體的施工中，采用噴射機(jī)對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行噴射，使混凝土結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，有利于提高橋梁上端的荷載承受能力；(2)在橋梁混凝土樁尖和頂部使用鋼纖維混凝土，以提升橋梁樁基的穿透力，在施工中盡可能減少錘擊的次數(shù)，有利于提升鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的韌性和抗沖擊性，避免在擊打過程中出現(xiàn)裂縫；(3)針對(duì)橋梁施工中存在的邊坡，應(yīng)采取一定的防護(hù)措施，以對(duì)邊坡起到防護(hù)作用。

本次橋梁主要采用鋼纖維混凝土施工技術(shù)進(jìn)行施工，目前已順利完成，且開始通行。施工完成后，按照相關(guān)規(guī)定對(duì)橋面、橋墩、主梁等進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，其各項(xiàng)結(jié)果均符合施工計(jì)劃中的指標(biāo)，質(zhì)量評(píng)級(jí)為合格，在試通兩年的時(shí)間里均未出現(xiàn)任何質(zhì)量問題。

4 結(jié) 語

綜上所述，鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用，可有效提升橋梁工程的承載力和抗拉性能，加大增強(qiáng)了橋梁工程的強(qiáng)度和使用壽命，具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此，施工單位及相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋼纖維混凝土技術(shù)的研究，不斷引進(jìn)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備來提高橋梁施工的工作效率和質(zhì)量，從而促進(jìn)我國橋梁工程的持續(xù)發(fā)展。

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[2] 王強(qiáng).淺析公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2011，34(3)：98-99.

[3] 張科.鋼纖維混凝土施工技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，42(1)：106-108.

2017-03-14

冉光明(1973-)，男，貴州人，高級(jí)工程師，研究方向：高速公路施工管理。

U445.1

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1008-3383(2017)05-0132-02