浅谈钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用

摘要：在工程实际中，常用的增强纤维有很多种，在承重结构中，尤其以钢纤维增强混凝土发展最快。钢纤维混凝土是以水泥为凝胶材料，掺加适量钢纤维，可采用普通浇注方法，也可采用喷射方法施工的特种混凝土，这种混凝土能大大改善普通混凝土的性能。由于钢纤维能有效地提高混凝土的韧性与强度，并能成批生产，价格也较便宜，施工比较方便，故受到工程界的普遍关注。本文在保证钢纤维混凝土优良性能和尽量降低钢纤维混凝土综合造价的基础上，通过钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用为实际工程服务。

关键词：钢纤维混凝土；桥面；铺装

中图分类号：TV431+.3 文献标识码：A文章编号：1673-0992（2011）04-0135-01

一、引言

在混凝土中掺加适量钢纤维可以形成乱向分布的三维网状结构，能有效抑制混凝土干缩，能大幅度提高混凝土抗折疲劳性能，从而有效防止重复荷载作用产生的裂缝，同时钢纤维混凝土桥面铺装层具有优良的抗冲击、抗磨损、抗疲劳等特性，高温抗车辙、低温抗裂的能力，由于钢纤维混凝土这种优良的力学性能，在世界发达国家和地区已得到广泛使用。

二、钢纤维混凝土的性能

钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，简称SFRC）是一种性能优良且应用广泛的新型复合材料。混凝土材料本身就是一种复合材料，是由粗、细骨料，胶合料和其他材料组成的。钢纤维混凝土则是指将短的、不连续的钢纤维均匀乱向随机分布于混凝土或水泥砂浆基体中。钢纤维混凝土以其优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐冲击、耐疲劳、高韧性等性能被广泛应用于建筑、公路路面、市政、桥梁工程和各种建筑制品等领域。

三、钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用

（一）工程概况

A桥为某市环城高速公路上的一座装配式预应力混凝土空心板桥。该桥共三跨，单跨跨径为13m，全长39m：上部采用装配式预应力混凝土空心板，桥面简易连续；下部桥台采用肋板式、柱式台，桥墩为柱式墩，基础均为灌注；横向布置为12块预应力混凝土空心板，通过铰缝连接，空心板铰缝内预留钢筋，与相邻空心板的钢筋交叉绑扎；在空心板两端铰缝处设置施工中防侧向位移的抗拉锚栓，在墩台上设置横向抗震挡块。设计荷载等级：汽车―超20级，挂车―120。空心板上为10cm厚的现浇FC40钢纤维混凝土铺装层，最上层为10cm厚的沥青混凝土面层。

（二）钢纤维混凝土桥面铺装层的施工流程

1.准备

在铺装前，首先应做好严密的施工计划，对现场进行合理的安排：

①在保证施工人员安全的前提下，选择对桥面铺装干扰最小的施工场地；

②安排好混凝土的运输，避免不必要的震动，保证混凝土在施工前的各项要求；

③认真考虑铺筑场地上不同铺装层及不同位置处的铺筑施工方式；

④注意施工期的天气影响；

⑤准备好各种可能应用的施工机具。

2.铺设钢筋

在此桥面工程中，桥面板的铰缝比较大，且内部和上部都预留了钢筋，这对于保证桥面板的整体性能具有重要作用。数值计算结果表明，如果能够保证桥面板的整体性能，桥面板上的铺装结构层所受的应力主要是压应力，但由于在桥面板的两端联结处其受力情况比较复杂。考虑到钢纤维混凝土材料的特性，在桥面板的中部直接铺筑钢纤维混凝土材料，而在桥面板的两端局部部分保持原设计的钢筋网片的布置方式，以保证桥面结构的整体连续性。关于钢筋网片的铺设，应严格按照相关规范进行，以保证施工质量。

3.模板安装

钢筋网绑扎好后，采用专用钢模，提前一天支立。立模的平面位置和高程应符合设计要求，模板支立要稳固，接头紧密平顺，与梁顶接触部位不得有漏浆，模板内侧应涂好隔离剂。

4.钢纤维混凝土的搅拌

钢纤维混凝土生产过程的各个环节，不论是投料、搅拌、运输，还是浇筑和成型，都要有利于钢纤维混凝土的密实性和钢纤维分布的均匀性，只有纤维分布均匀才能充分发挥其对混凝土的增强、增韧、阻裂作用，这是制备钢纤维混凝土特别要关注的问题。为保证运输和施工操作需要，在混凝土中需要加放适量高效减水剂。钢纤维混凝土的投料与搅拌工艺主要有三种：①先干后湿的搅拌工艺。②湿拌工艺。③分段加料与搅拌工艺。

5.铺筑

铺筑时尽量采用泵送混凝土；用搅拌车或翻斗车运送时，将钢纤维混凝土倒在指定的位置上，并注意轻放，以防止混凝上的离析或造成布筋的变形。然后用拉板及铁铲将钢纤维混凝土拌和料大致铺平整，摊铺厚度系数按1.1-1.3控制。对钢纤维混凝土浇筑点应严格控制，浇筑点要分散，禁止只从一个方向或一个侧面进料，并应注意连续浇注，不宜留施工缝。因为若中断，钢纤维沿接缝的表面排列，起不到增强作用，易产生裂缝。在摊铺过程中要注意剔除结团的钢纤维，及时用人工撕开抖散或剔除。在浇注时最好按顺序铺满一部分后，用振捣棒或振捣板进行捣实处理。

6.表面拉毛

钢纤维混凝土桥面浇筑完毕后，既要保证表面的平整密实，同时又要有足够的粗糙度，因此要求对桥面收浆后立刻进行拉毛施工。一般在钢纤维混凝土桥面铺装收浆后立刻进行表面拉毛。根据美国和法国的研究：通常，槽宽为3-5mm，槽深为5-6mm，槽间距为20-30mm。表面刻槽时保证纹理顺直、统一。

7.切缝（钢纤维混凝土桥面铺装层平面设计）

钢纤维混凝土桥面铺装层的力学性能，优于水泥混凝土的铺装层，其结构性能亦有较大的改善，纵缝间距和缩缝间距可适当增大，应根据钢纤维混凝土的特性进行平面尺寸的设计。桥面铺装层通常只设横向缩缝，一般不舍胀缝。横缝间距应根据当地气温、桥梁跨度大小和桥面长度及钢纤维的体积率等因素确定。

8.养护

钢纤维混凝土桥面厚度薄、面积大、混凝土标号高、水泥用量大、极易出现干缩裂缝，为防止表面干缩裂纹影响美观和使用性能，初期养护很重要。养护可采用淋水养护，当钢纤维混凝土浇筑完毕且混凝土初凝后，要及时设置挡风、遮阳设施，并封闭交通，安排专人加强养护，保证混凝土表面不干，终凝后浇水养护不少于14d。

四、结论

钢纤维混凝土用于桥面铺装，不但技术先进、经济合理，而且钢纤维混凝土较钢筋混凝土受力均匀，具有良好的抗裂性能和耐磨性能，能确保桥面铺装层的工程质量，而且养护费用少，它能有效地解决养护工程中经常出现的修了坏、坏了修的尴尬局面。

参考文献：

[1]周立军.钢纤维混凝土在市政桥梁桥面铺装施工中的应用.广东建材.2008.07

[2]蒙翠琼.钢纤维混凝土在广西横县那阳大桥维修工程桥面铺装的应用.广西质量监督导报.2008.05