钢纤维混凝土在桥面铺装施工要点

浅谈钢纤维混凝土在桥面铺装的施工要点摘要：从情况来看，沥青混凝土桥面最先受破坏，维修最频繁。事实证明，钢纤维混凝土可大大提高桥面的耐磨耐久性、抗裂性和延长桥梁的使用寿命，减少桥面维修次数。从长远看，钢纤维混凝土有着良好的经济效益。本文探讨了钢纤维混凝土在桥面铺装中应注意的施工要点。

关键词：钢纤维混凝土；桥面铺装；施工

引言

近年来，我国公路桥梁建设快速发展，桥梁结构不断日新月异，大跨桥梁已很普遍，但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的做法。沥青混凝土施工有利于行车舒适，但施工质量控制不到位，桥面沥青混凝土极易产生松散、坑洞、车辙及裂缝等问题，影响行车安全。

钢纤维混凝土是一种性能优越、应用广泛的材料。它是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合

混凝材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。国内外大量实践也充分表明，钢纤维混凝土具有卓越的抗冲击性、收缩性、抗疲劳性及耐久性。

钢纤维混凝土在道路和桥梁工程方面，主要广泛应用于路面、桥梁、机场跑道等工程中，包括新建及修补工程。钢纤维混凝土较普通混凝土有较好的韧性，抗冲击、抗疲劳性。它可使面层厚度减

少，伸缩缝间距加长，使用性能提高，维修费用减低，寿命延长。面层较普通混凝土可减少30-50%，公路伸缩缝间距可达30-100m，机场跑道的伸缩缝间距可达30m。用于路面及桥面修补时，其罩面厚度仅为3-5cm。

桥面铺装层作为桥梁的非主体结构，通常被设计和施工所忽视，长期车辆荷载的作用，是造成桥面开裂、损坏的主要原因，从而影响桥梁的使用质量，降低使用寿命，在桥面铺装层使用钢纤维混凝土将会有效地解决桥面使用过程中容易出现的质量问题。

一、设计要点

1、铺装层必须具有足够的厚度，以适应行车速度高、载重量大和车流量大的需要。厚度大、刚度就大，车辆局部集中荷载作用下所产生的桥面铺装局部拉应力相应减少，铺装层就难发生拉伸破坏。

2、铺装层应按照受力筋配置，必须具有足够的含筋率。在混凝土集体中掺入一定数量的膨胀剂、早强剂、聚合物和钢纤维对混凝土进行改性，提高混凝土的抗弯初裂强度、韧性指数及界面粘结强度。

3、梁体必须设置足够的预埋钢筋，以与桥面铺装层钢筋焊接相连接，确保梁体与桥面铺装紧密结合，连成一体，共同作用。

二、施工要点

1、优选原材料。在施工过程中必须对进场原材料按国家标准进行严格检查和验收的办法加以预防，凡不合格的次品材料一律不得

使用或经试验后降低等级使用。

水泥。水泥尽量选用水化热较低的水泥。避免混凝土内部拉应力过大出现裂缝。

掺和料。为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉煤灰代替。粉煤灰中的光滑颗粒微珠以球形效应在水泥混凝土中发挥润滑作用，减少了水泥混凝土中各颗粒间的摩擦力，可提高新拌水泥混凝土的和易性及可泵性。粉煤灰的微集料效应不但具有缓凝作用，延缓水泥混凝土水化热的释放，降低水化热；还可填充水泥石及骨料间的空隙，提高水泥混凝土的密实度、强度及耐久性。粉煤灰的火山灰活性使粉煤灰的活性成分同水泥水化生成的氢氧化钙缓慢的发生二次水花反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，从而提高水泥混凝土的后期强度。

粗集料。级配优良、洁净、坚硬密实的机轧碎石不但可使水泥混凝土获得良好的工作性和易密性，而且可改善水泥混凝土的宏观力学性能。

钢纤维。当钢纤维混凝土破坏时，大都是纤维被拔出而不是被拉断，因此改善纤维与基体间的粘结强度是改善纤维增强效果的主要控制因素之一。增加纤维的粘结长度，改善基体对钢纤维的粘结性能，改善纤维的形状、增加纤维与基体间的摩阻和咬合力，都可以改善钢纤维混凝土。我们可根据实际需要，选择合适的钢纤维。

2、配合比设计法则。根据使用要求，结合丰富的实践经验设计正确的配合比参数，合理确定拌合料的水灰比、钢纤维体积率、单

位用水量和砂率等四个基本参数。在确定基本参数时，既要满足抗压强度要求，有要符合抗折强度或抗拉强度要求，以及和易性、经济性要求。

由于配置钢纤维混凝土原材料品种、类型的差异和施工条件的不同，在实际工程中，其配合比的设计，一般是在初步计算的基础上，通过实验和结合施工现场的条件调整确定。

实验表明，钢纤维混凝土的抗压强度、抗折强度和抗拉强度与水泥标号、水灰比、钢纤维体积率和长径比、砂率、用水量等因素有关，其中水灰比和水泥标号对抗压强度影响最大，其他因素影响较小。因此，采用以抗压强度与水灰比、水泥标号的关系来确定水灰比，用抗折强度或抗拉强度确定体积率。这样既能满足抗压强度要求，又能满足抗折强度或抗拉强度要求，在初步确定水灰比和体积率后，再根据和易性要求确定砂率和用水量，由此可初步确定计算配合比。通过试拌，确定最佳配合比及合理砂率；按照试验确定的最佳钢纤维掺量及最佳砂率进行验证试验，验证工作性及强度是否满足规范及施工要求，确定以上配合比是否为最佳配合比。

3、钢纤维混凝土拌合。要使钢纤维在混凝土中充分发挥作用，必须使其在混凝土基体中尽可能地均匀分布。可使用强制式拌和机搅拌，采用电子计量系统，准确称量后投料，原材料计量允许偏差为：钢纤维±2%，胶结材料±2%，粗、细集料±3%，水±2%，外加剂±2%。

3、钢纤维混凝土运输。采用罐车运输，罐车运输过程中保持低

速旋转，以避免钢纤维在运输过程中振动下沉，影响均匀性。

4、铺装层钢筋与梁体钢筋链接。为使桥面铺装与梁板结合紧密，使桥面铺装共同参与受力，同时还能够固定桥面铺装钢筋的位置，可在空心板顶按一定间距钻孔，孔深要大于锚固长度，孔径略大于钢筋直径，用高压气泵将空清理干净后，灌入调配好的环氧树脂胶液并植入钢筋，待胶液固化并达到强度后，将植入的钢筋与桥面铺装钢筋牢固焊接后，再浇筑混凝土。

5、钢筋网铺设。在安装双层钢筋网时，下层钢筋网采用混凝土垫块，上层钢筋网采用钢筋马凳，以防钢筋网位置移动。使用泵送混凝土浇筑铺装层，可减少施工车辆和施工人员的现场干扰，保证钢筋网的有效位置。

6、钢纤维混凝土浇筑。

⑴桥面清理。施工前，应凿除梁板浮浆、超高部位、污染部位，之后用水彻底清洗。对铺装层厚度较薄的地方，用浓水泥浆扫浆，扫浆后立即浇筑混凝土。

⑵用搅拌运输车直接将混凝土运至桥面，卸料前快速转动1 rain～2min，将熟料拌和均匀，卸料后不宜用振动梁推浆，要用拉板及铁铲将混凝土初步整平。

⑶震动整平作业由三辊轴整平机组完成，并采用前进振动，后退静滚方式作业，第1遍振动整平完毕，立即对低洼及过高处进行人工找补，之后继续进行振动整平，直到混凝土表面均匀出现水泥浮浆，振动整平作业结束。应当注意的是，钢纤维混凝土的振捣应