论在市政桥梁桥面铺装工程施工中钢纤维混凝土的应用

1、论在市政桥梁桥面铺装工程施工中钢纤维混凝土的应用摘要：本文结合工程实例，着重探讨了钢纤维混凝土在市政桥梁桥面铺装中施工技术工艺及质量控制措施，并对施工效果进行了评价和总结关键词：钢纤维混凝土， 特点 ， 优势分析， 桥面铺装 ， 施工工艺1.钢纤维混凝土性能特点及优势分析 钢纤维混凝土（简称SFRC）是在普通混凝土中掺入适量的短钢纤维混合而成的一种新型复合材料。由于钢纤维的掺入，在混凝土基体中随机分布的短钢纤维阻碍混凝土内部微裂缝的扩展，同时阻滞宏观裂缝的发生和发展。在受荷（拉、弯）初期，水泥基料与纤维共同承受外力，当混凝土开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。经国内外大量的研究和试验表

2、明，在混凝土中掺入适量钢纤维，其抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、抗疲劳、抗冲击韧性、耐久性等物理和力学性能有显著的提高（见表1）。 表1 钢纤维混凝土与普通混凝土的性能比较 注：SFRC 的掺量（Pf）=2%，混凝土基体抗压强度40MPa。 在桥梁上部结构中，主梁是承受车辆活载和结构自重的主体，而桥面铺装的主要作用是分布车轮集中荷载，保护主梁不受车辆轮胎直接磨损，防止主梁遭受雨水的侵蚀。因此对于桥面铺装而言，结构应尽可能轻薄，减少主梁的负重。但是桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击，桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形，一方面可分散荷载并参与桥面板的受力，另一方面起联结各主梁共同受力的作用；既是桥面保护

3、层又是桥面结构共同受力层，所以桥面铺装层应具有足够的强度和良好）=2%，混凝土基体抗压强度40MPa。的整体性，并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。钢纤维混凝土克服了普通混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、性脆等缺点，具有比沥青混凝土更为优良的抗裂性、耐磨耐疲劳、高韧性等性能，非常使用于以承受车轮荷载疲劳和冲击作用为主的桥面结构。因此钢纤维混凝土在桥面工程应用可以明显减薄厚度。 2.工程实例 某特大桥桥面原设计为8cm 沥青混凝土。由于主跨梁顶面未设置调平层，梁面平整度难以控制，不利于保证沥青混凝土层的施工质量。此外箱梁顶的竖向预应力筋顶端处在沥青混凝土层内，既影响沥青混凝土的摊铺，又不利于锚头防

4、腐。因此将这座大桥桥面铺装变更为钢筋纤维增强钢网混凝土CF40。 3.钢纤维混凝土桥面铺装施工工艺 3.1 施工工艺流程 施工前，经咨询有关专家，结合试验情况，经研究，将操作不断完善和定型，最后形成了配合比设计清凿桥面浮浆精确放样安装模板浇筑钢纤维混凝土人工粗平平板振动器振实齿开振动粗平滚筒滚压提浆4m 纵向刮尺刮平3m 横向刮平精平抹面收浆4m 直尺检查平整度养生切缝拆模刻槽灌缝等16 道工序的施工工艺流程。 3.2 主要材料的技术要求 3.2.1 钢纤维 钢纤维混凝土的破坏主要是钢纤维的拔出而不是拉断，因此钢纤维的增强主要取决于钢纤维混凝土基体界面的粘结强度。提高粘结强度除与基体的性能有关

5、外，就钢纤维本身来说，应该从钢纤维的表面和形状来改善它与基体的粘结性能。为了提高钢纤维的粘结迁都，本工程采用0.630-800 哑铃型钢纤维（钢纤维的两端异形化成弯钩或大头形），以提高其锚固力和抗拔力。纤维长30mm，抗拉强度800Mpa。用量按体积1%掺入。 3.2.2 水泥和砂 水泥选用425 号普通硅酸盐水泥。砂采用中粗砂，砂的级配应符合要求。 3.2.3 碎石 钢纤维混凝土所用石料粒径，不宜大于钢纤维长度的2/3，一般为520mm，最大粒径不宜大于20mm，如果石料粒径过大，削弱了钢纤维的增强作用，并易于集中于大石料周围，不便于钢纤维的分散。为确保混凝土的和易性，本工程选用520mm

6、碎石。碎石的级配应符合要求。 3.3 关键工序的施工工艺及施工要点 3.3.1 铺装层下的梁面或平层的处理 根据大桥的具体情况，采取了3 种处理方式：第一，T 梁引桥部分浇筑整体层时，插入型d10mm 剪力钢筋，间距为75cm75cm，分别伸入整体层6m 和铺装层5m。剪力筋作成型，一方面是增加在铺装层内的锚固长度，另一方面考虑施工车辆需要行走，必须将部分剪力筋弯倒，同时不留出尖角以免损伤轮胎。采用这种处理方式时，混凝土表面应进行拉毛，并清除浮浆。第二，在变更设计下达前，部分区段已浇筑了整体化层。处理方法是将混凝土面凿花，彻底清除浮浆，并按75cm75cm 的间距在混凝土面钻孔，插入d12mm

7、 钢筋棒，用环氧树脂固结。第三，主桥箱梁顶面没有调层，由于梁顶预应力筋较多，不便钻孔插埋钢筋，只能采取“地毯式”凿毛的方法，彻底凿出新鲜混凝土面。 3.3.2 标高带及钢筋网的设置 模板用角钢，阴角朝上安装，滚筒和角钢保持接触，便于控制高程。角钢底用水泥砂浆填塞，一方面增强模板刚度，一方面防止漏浆。角钢每隔1.5m 设一个测点，测量精度1mm。为了增强防裂效果，钢纤维混凝土铺装层内设置了直径d10mm，间距15cm15cm 的钢筋网。钢筋网距混凝土顶面3cm，以便于切缝。钢筋网用架立筋支撑，并焊牢。网下保证3cm 的净空。架立筋的密度不少于4 根/m2。 3.3.3 抗滑处理 压纹。为保证质量

8、，对普通压纹轮进行了改进，直径加大到8cm，有效宽度38cm，螺纹深1.2cm，斜率53。压花在初凝后进行，重复滚压23 遍，使其达到构造深度要求。为提高混凝土表面的粗糙度，防止雨天表面打滑，大桥部分区段还采用了拉花板拉毛工艺。拉花面板用不锈钢扎制而成，花纹间距15cm，纹深2.5mm；将不锈钢板钉在专用拉花手柄上，形成专用拉花板。拉毛一般在混凝土初凝前进行。拉花前如果混凝土表面泌水，则一定要待泌水干涸之后，再光面拉花，拉花后再压纹。这样的铺装层表面耐磨，其构造深度非常理想。拉花板拉毛要掌握好拉毛时间，保持接缝平顺，否则影响平整度。拉花或抹面会使水泥污染已施工好的铺装层表面，必须派专人在混凝土

9、终凝后，用带钢片压住拉毛之后的表面，用钢丝刷清除污染砂浆，保证缝位置准确，线条顺直流畅。 刻槽。刻槽是在混凝土强度达到612MPa 时用刻槽机切割出横向沟槽，槽距25mm，槽宽3mm，槽深3mm。刻槽法能保证规范要求的抗滑构造深度指标，但工效较低。使用刻槽法作抗滑处理时，混凝土表面收浆抹平不宜做得太光滑，否则桥面在雨后仍可能出现打滑现象。如同时使用刻槽和拉毛工艺，则能保证足够的表面摩擦力，效果十分理想。 3.3.4 养护 在混凝土终凝前，用喷雾器洒雾水养生。手指按混凝土无痕迹时，再覆盖湿麻袋，水流不致冲坏表面时，再在麻袋上淋水。麻袋至少覆盖7d，然后淋水养护至14d。这段时间混凝土面不准堆放任何杂物，不许通行车辆。 4.结语 通过本工程实例和大量应用实践表明，钢纤维增强钢筋网混凝土桥面铺装能显著提高混凝土抗拉抗剪等性能，大大提高桥面的抗裂性、耐磨久性，延长桥梁的使用寿命，减少维修次数，对后期营运、养护有利，而其造价并不比改性沥青混凝土的桥面高。因此，从长远来看，具有良好的经济效益。只要有一套科学的施工方法并认真操作，钢纤维混凝土桥面的平整度完全达到较高