1、某钢纤维混凝土桥面铺装施工摘要:介绍某大桥钢纤维混凝土桥面铺装概况及具体施工过程。 关键词:钢纤维砼桥面铺装;概况;施工 中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号: 1、前言 随着我国西部的大开发,沟通东部与西部的交通走廊必须畅通,这样,内蒙古所处的中西部地区的交通建设,必将大规模的发展,所以我区的高等级公路建设也将迎来一个快速发展的时期,随着中西部地区的开放与发展,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,越来越多的钢纤维混凝土被用于桥面铺装。
2、 2、概况 纲纤维增强钢筋网混凝土是由钢筋、钢纤混凝土复合而成的高性能混凝土材料,简称为 SFRC,具有比钢筋混凝土更为优良的抗拉性能、抗裂度、韧性和承载力。七十年代以来,国内外都在积极研究开发,并在公路、机场、桥梁、建筑等工程领域得到广泛的应用。从国内现有公路来看,沥青混凝土桥面往往最先破坏,维修最频。实践证明,钢纤维增强钢筋混凝土将大大提高桥面的抗裂度、耐磨耐久性,延长桥梁的使用寿命,减少维修次数,而其造价并不比沥青混凝土桥面高。因此,从长远来看,钢纤维增强钢筋混凝土桥面铺装有着良好的经济效益。某高速公路工程中,桥面铺装采用了钢纤维增强钢筋混凝土(SFRC) ,笔者有幸参加了其中现场施工工
3、作,亲历了钢纤维施工的前前后后,对 SFRC 施工已有了详细的了解,现将其施工设计、施工工艺等作详细的介绍,以供同行共同探讨。大桥为大跨径连续刚构桥,引桥为预应利 50 米和 30 米T 梁,全长 2862 米。采用双幅分离式结构,双向 6 车道,每幅桥面净宽为 14.75 米,设计桥面铺装厚度为 8 厘米,钢纤维增强混凝土面积为42214.5 平方米,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。 3、SFRC 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 35Mp
4、a,其他项目钢纤维增强钢筋混凝土桥面铺装的经验,业主、总监办、施工单位做了以下几方面的工作: 3.1 材料 3.1.1 钢纤维选用 30 毫米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 56 次才断裂) ,散落性好,利于施工,搅拌时较均匀。水泥:选用 525 普通硅酸盐水泥。 3.1.2 粗集料粗集料粒径以纤维长度的一半为宜,采用 1020mm 石料,针片状颗粒含量不大于 7%,含泥量不大于 0.2%. 3.1.3 细集料选用优质中砂,砂的细度模数 2.32.8,含泥量不大于 0.5%.水:自来水或干净的河水。 3.1.4
5、 外加剂为了提高混凝土的和易性,提高密实度和早期强度,采用 FDN-2H 减水剂。 3.2 SFRC 的配合比设计 3.2.1 桥面铺装层,纲纤维混凝土配合比设计,应满足设计要求的抗压强度,抗折强度和施工和易性,按照钢纤维混凝土试验方法进行试配,并考虑以下原则: (1)钢纤维体积率:Vf1.0% (2)砂率:较普通混凝土有所增大,本工程取值为 46%,也可按以下公式估算:SfrScr+10Vf,式中:SFR 为 SFRC 的砂率(%) ,Scr 为普通混凝土的砂率,Vf 为钢纤维的体积。 (3)水灰比:W/C=0.43,一般为 0.400.45 范围。 (4)用水量:用水量是决定施工和易性的关
6、键,在考虑钢纤维混凝土和易性时,不能象普通混凝土一样,只考虑坍落度,因为钢纤维混凝土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。 (5)水泥用量:在钢纤维混凝土中,水泥用量要比普通混凝土大采用每立方米混凝土水泥用量大于 400kg. 沥特大桥使用的设计配合比 4、SFRC 施工工艺 4.1 浇注前准备 在桥面现浇层施工时,同步预埋竖向剪力筋 (形状)间距 厘米分布,直径 Pm 插入砼。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 10mm,间距为 1515cm,为保证钢筋网安装位置的准确,砼施工时不沉底
7、,采用焊接撑筋代替垫块固定钢筋网,而且每平方米不少于 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。 4.2 钢纤维投料及拌和为了使钢纤维在混凝土中分布均匀,施工中不洁团块,必须掌握方法,这是有别于普通混凝土的关键,也是保证施工质量的重要的环节,经反复实践认为: 宜采用强制式搅拌机,以采用先干拌,后湿拌的方法为宜。 投放顺序:碎石纲纤维干拌砂水泥干拌 1 mm,再加水和减水剂水溶液湿拌 1.5mm 左右为宜。 钢纤维在使用前开袋抖散开,切不可成堆倒入,并用手折 5-6 次成 90角,不断裂判断质量。 严格控制拌和时间,搅拌好的 SFRC 应该是钢纤维均匀分散
8、在整个混凝土拌和物中,无粘团集结现象。 4.3 浇注 4.3.1 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 69cm. 4.3.2 摊铺将混凝土倒在指定位置,用铁铲将混凝土大致铺平,摊铺高于设计标高 23cm,严禁抛掷和搂耙,防止混凝土离析,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。 4.3.3 捣实每幅沿模板四周用插入式振捣器振实,然后大面积混凝土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
9、梁,依次滚压,振捣着平,尤其要将竖起和外露的钢纤维及石子压下去,然后用 46 米直尺纵横刮平。 4.3.4 抹面待混凝土表面无泌水时,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 3 米直尺检验,检验放尺应连续,前后两尺间应重叠一半,要求 3 米直尺平整度差小于 3mm,发现有超过规范要求的地方,立即采用补救措施。 4.4 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 15-20 米间距设横向假缝,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
10、和 SFRC 强度确定,一般强度控制在混凝土强度为 8Mpa-15Mpa 之间,切缝完成后用聚氨脂焦油灌缝。 5、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混凝土拌和质量,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。确保钢纤维混凝土施工质量。由于措施得力,各项技术指标优良。 6、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,以增强桥面混凝土与调平层混凝土之间的粘结力。随着我国高等级公路建设的发展,钢纤维混凝土必将越来越多地应用到桥面铺装中。