浅谈钢纤维混凝土的施工

发布时间：2022-10-05 10:06 热度：

　　摘要：介绍了钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补、桥面铺装的情况以及在桥面铺装的应用实例，通过工程实例，分析钢纤维混凝土实际应用于旧混凝土路面修补及桥面铺装等工程的可行性。

　　关键词：钢纤维混凝土;普通混凝土;桥面铺装;修补工程

　　钢纤维混凝土通过混凝土与钢纤维同时搅拌，使钢纤维均匀分分布在混凝土中，分散车辆荷载在基体混凝土引起的细裂缝端部的集中应力，从而控制混凝土裂缝的扩展，提高整个复合材料的抗裂性。钢纤维与混凝土高黏结作用，使钢纤维混凝土成为一个均匀的整体，显著提高了混凝土原有的抗拉、抗弯强度和断裂延伸率，同时也提高了混凝土的韧性和抗冲击性。

　　1 桥面铺装工程实例

　　104国道邹城南段野店桥桥面铺装工程，该桥为7×8m普通空心板桥，全长56m，全宽21m，由于超载车辆多，老桥桥面铺装损坏严重，部分桥板出现严重裂缝，设计要求更换部分桥板，桥面铺装采用C40钢纤维混凝土。

　　1.1原材料

　　1.1.1 钢纤维的类型及特征参数

　　钢纤维按材质分,有普通碳钢钢纤维和不锈钢钢纤维,其中以普通钢钢纤维用量居多;按外形分有长直形、压痕形、波浪形、弯钩形、大头形、扭曲形;按截面形状分有圆形、矩形、月牙形及不规则形;按生产工艺分有切断型、剪切型、铣削型及熔抽型;按施工用途分有浇筑用钢纤维和喷射用钢纤维。为满足钢纤维的增强效果与施工性能,通常采用钢纤维长度为15～60mm,直径或等效直径为0.3～1.2mm,长径比为30～100,纤维的体积掺量为0.5%～2%。

　　1.1.2本工程选用材料

　　水泥：鲁城水泥厂生产的P.O 42.5普通硅酸盐水泥;

　　细集料：泗河产中砂，平均粒径0.35mm～0.45mm，含泥量<1%;

　　粗集料：碎石5mm～20mm，含泥量<1%，质地坚硬，无风化;

　　钢纤维：纤维类型 压痕形钢纤维，规格尺寸 0.3×1×30，长径比 48.5，抗拉强度 ≥600Mpa。该产品性能稳定，使用效果良好。

　　1.2　配合比设计

　　钢纤维混凝土配合比设计应满足设计要求的抗压强度、抗折强度和施工要求的均匀性及和易性，主要确定影响钢纤维混凝土性能的钢纤维体积率、砂率、水灰比等指标。根据技术规范要求和经济合理的原则，经过试配对比试验，本桥面C40钢纤维铺装采用的配合比为：m(水泥)：m(砂)：m(碎石)：m(水)= 1：2.03：2.42：0.45，砼水泥用量为418kg/m3，钢纤维体积率1.02%，即每立方米砼中掺加79kg钢纤维。

　　1.3　施工工艺

　　1.3.1　旧铺装层的处理

　　在钢纤维砼浇筑前，首先将原铺装层用人工配合风动凿岩机全部凿除，用空压机将桥面彻底清理，并用水冲刷干净。由于本桥为双向横坡，所以以桥面中轴线为界，分两幅施工;且由于无原设计纵断高程，以平均厚度控制施工标高，在桥面上及两侧人行道板上弹墨线以做标记。

　　1.3.2　钢筋网片铺设及模板支立

　　按图纸设计精确地施放钢筋网片位置及间距，模板安装时严格控制好纵、横顺直度和坡度及顶部高程，并牢牢加固，防止出现跑模。严格检查钢筋网与结构层顶面的净距，保证保护层厚度。

　　1.3.3　钢纤维砼的浇筑

　　在钢纤维砼拌和时，为防止在搅拌中钢纤维结团，投料顺序及拌和时间为: 碎石+钢纤维→干拌30s→砂和水泥→干拌30s→加水湿拌2min，并且在投放钢纤维时要均匀散开投放。拌和时间应严格控制，如果时间太短，则拌和不均匀，如果时间太长，则容易成团。各种材料用量严格计量，本工程中矿料采用电子称重计量，并在使用前对电子称进行了标定，保证了砼的级配准确，确保有足够的搅拌时间，但搅拌时间也不宜过长，以出料颜色均匀一致，不离析、泌水，钢纤维分布均匀，不结团为准。在砼运输过程中要避免砼发生离析现象，本工程中砼拌和机置于施工桥头处，采用2辆三轮自卸车运送，在第一次运输时，先在车厢内洒少许水，使车厢湿润，防止水分流失。钢纤维砼运至施工地点倾倒后由人工用铁锨大致摊铺整平，将振捣梁置两侧钢模板上开动振动电机，可用插入式振捣器及平板振动器配合振捣，人工配合再次整平。振捣过程中要避免漏振和过振。振捣梁拖平后再用钢滚筒依次滚压进一步提浆整平，整平的表面不得裸露钢纤维。特别注意在桥梁伸缩缝附近的混凝土振捣，一定要振捣密实，不漏浆。待混凝土初凝后终凝前，表面无泌水时，再用磨光机进行磨光整平，磨光应从一侧顺序进行，直至有稠浆出现。收浆后再用刮平板抹平，使表面平整密实，无裸露钢纤维。

　　1.3.4　养护与刻纹

　　成型路面及时采用湿法养生，终凝后及时覆盖草苫养生，适当洒水保持潮湿，养护时间为14d。在此期间封闭交通，待试件强度测试达到设计要求时方可开放交通。待砼强度达到设计强度的50%左右，用刻纹机对路面进行刻纹。用刻纹机刻纹可增加砼路面的构造深度，增大摩阻系数，注意尽量不要用压纹机压纹，用压纹机压纹容易把钢纤维从砼中压出。

　　3.4　施工质量控制

　　钢纤维砼从原材料检验、配合比设计到拌和、浇筑每一工序都严格把关，保证电子秤配料计量准确，严格控制钢纤维混凝土的搅拌时间、钢纤维的投入量和投放方法，确保钢纤维在混凝土中分散均匀。并对混凝土的振捣严格控制，避免出现过振、漏振。实行交通管制，严格控制开放交通时间。

　　4 结语

　　钢纤维混凝土自发展以来，已在公路路面、桥面、机场跑道等工程中得到广泛应用，同时也取得了一定的经济效益和社会效益。它除了具有良好的抗压、抗弯、抗折强度外，而且还具有抗冲击、抗开裂等性能。随着科学技术的进一步发展，钢纤维混凝土在实践中将不断改进和发展，其应用范围将更加广泛.

　　参考文献

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　　[2]中国工程建设标准化协会标准.钢纤维混凝土结构设计与施工规程.北京：中国建筑工业出版社，1992，6

　　[3]中国工程建设标准化协会标准.钢纤维混凝土试验方法.北京：中国建筑工业出版社，1989，12

　　[4]蒙云.钢纤维混凝土新型路面设计与施工.重庆：重庆大学出版社，1995，7

　　[5]李启棣，吴淑华.钢纤维混凝土的特性及其应用.铁道建筑，1989(1)