鋼釬維混凝土路面施工技術(shù)

1、鋼釬維混凝土路面施工技術(shù)作者：lylyxy點擊率:381作者：吳錦峰一、緒言100多年的發(fā)展和應用歷史證明，混凝土雖然是一種優(yōu)良的建筑材料，但是存在一個主要的缺陷，即它的脆性。就是說混凝土具有較高的抗壓性能，但其抗拉、抗彎、抗裂、抗沖擊等性能較差。多年以來，人們嘗試各種各樣的方法，改善和提高混凝土的性能，纖維混凝土就是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是含有雜亂分布的小直徑纖維普通混凝土。用作纖維的材料一般有：鋼、玻璃、尼龍、聚丙烯等，其中，鋼纖維混凝土就是一種性能優(yōu)良的新型路面材料。它的抗拉強度、抗彎強度、抗沖擊性、抗裂性、抗疲勞性及耐性等性能與素混凝土相比有顯著提高。因此，可使混凝土路面厚度降低30

2、%40%縮縫間距增加至20m以上，改善路面使用性能，延長使用壽命，節(jié)省工程造價。鋼纖維混凝土已攜其優(yōu)良性能逐步推廣到更多建筑領(lǐng)域。二、鋼纖維混凝土的技術(shù)要求2.1材料要求鋼纖維混凝土路面可使路面面層厚度比普通混凝土路面減薄，縮縫間距增大，甚至可不設置漲縫和縮縫。鋼纖維阻滯基體混凝土裂縫的產(chǎn)生，使路面具有良好的抗折和收縮率小等特性。鋼纖維混凝土用鋼纖維主要類型有：直線型、弓型、波紋型，其長度規(guī)格各不相同，一般長度為4070mm鋼纖維混凝土所用的粗骨料最大粒徑不得大于鋼纖維長度的2/3,且不宜大于20mm含泥量小于1%細集料采用中粗砂，平均粒徑在0.350.45mm之間，含泥量小于2%砂率宜在45

3、%50無間。水泥應使用高強度水泥，如425#,525#普通硅酸鹽水泥，以保證混合料具有較高的強度和耐磨性。直線型弓型波紋型2.2配合比2.2.1鋼纖混凝土配合比設計鋼纖維混凝土混合料配合比設計要求保證鋼纖維混凝土有較高的抗彎強度，還應減薄路面厚度，這樣才能滿足抗壓強度、抗折強度等強度等級的要求及施工和易性。鋼纖維混凝土配合比設計基本步驟如下： 確定試配抗壓強度和抗折強度。Fftm=ftm(1+atmPtLf/df)其中：fftm一鋼纖維混凝土抗折強度設計值ftm一與鋼纖維混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度的素混凝土的抗折強度設計值atm鋼纖維對抗折強度的影響系數(shù)(實驗確定)Pf鋼纖維體

4、積率Lf/df一鋼纖維長徑比 根據(jù)試配抗壓強度計算水灰比。 Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse 根據(jù)試配抗壓強度，確定鋼纖維體積率。 按照施工要求的稠度確定單位體積用水量。 確定砂率。 Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse 計算混合材料用量，確定試配配合比。?通過實驗調(diào)整單位體積用水量和砂訂，確定基準配合比。用基準配合比確定強度實驗，調(diào)整水灰比，確定施工配合比。2.3施工技術(shù)要求 需用高強度水泥，水泥標號高于425號，水灰比不得大于0.5。

5、粗集料與鋼纖維長度之比水大于2/3。 不能用酸性水，如海水。 鋼纖維用量體積一般為0.55%.三、層布式鋼纖維混凝土路面施工4.1 路面設計要求鋼纖維混凝土比素混凝土單位體積水泥用量較多，而且鋼纖維混凝土攪拌時比較困難，施工難度大，從而制約了鋼纖維混凝土在路面工程中的使用。經(jīng)有關(guān)專家研究提出“層布式鋼纖維混凝土路面”，即用少量鋼纖維分上下兩層，均勻撒布在面層板頂與板底之間約12cm厚度內(nèi)。這樣可使施工簡化，降低工程造價。 層布式鋼纖維混凝土路面設計，要遵循公路水泥混凝土路面設計、施工規(guī)范。 以齡期為28天的抗拉強度作為層布式鋼纖維混凝土路面強度標準。 把試件成型后正面（試件立面呈上下分層）作為

6、截面來測定其抗彎強度。 鋼纖維混凝土路面面層的厚度可選普通水泥混凝土路面厚度的6575%，且面層厚度不宜小于16cm.。層布式鋼纖維混凝土路面面層縮縫間距應按當?shù)貧夂蚝兔姘搴穸葋泶_定，一般在515m為宜。4.2 層布式鋼纖維混凝土路面面層施工工藝流程在鋼纖維混凝土路面面層施工前，基層應達到設計要求，以水泥穩(wěn)定碎石基層為好。層布式鋼纖維路面面層結(jié)構(gòu)示意圖如下：AA:素混凝土層B：鋼纖維混凝土層層布式鋼纖維混凝土路面面層施工工藝流程圖備料、裝模拌料清掃施工場地運料撒布底層鋼纖維攤鋪素混凝土松鋪整平振搗混凝土插入拉桿平板振動粗平撒布上層鋼纖維加鋪表層素混凝土平板振搗三滾軸整平收漿、抹平壓紋養(yǎng)護切縫養(yǎng)

7、護放行4.3 工程實例江西省九江市廬山環(huán)南山公路是四車道，寬20m（含2X2.5m人行道），24cm厚的混凝土面層的一級公路，在其K32+800K34+00徽為實驗路段。用鋼纖維混凝土鋪筑18cm厚路面面層，該路段就是采用了層布式鋼纖維混凝土路面面層施工工藝。 施工準備工作公路基層要求達到設計強度。備料充分后，路面分四幅，每幅3.75m進行立模，然后清掃施工段基層。因為在秋冬季施工，拌料時按規(guī)范摻加了減水劑，以提高早期強度。 底層鋼纖維撒布用人工篩將鋼纖維按1.41.6kg/m2撒布在施工段基層上，在撒布鋼纖維時力求均布、量足，撒布面積不宜過大，以免因車輛、人員走動等因素使鋼纖維分布不均，造成

8、漏洞或堆積，致使鋼纖維混凝土成型后收縮不均勻，產(chǎn)生斷板或分層。 攤鋪下層素混凝土混凝土采用自卸運輸車運輸，在施工點卸料時高度不宜超過1.5m,防止混凝土下墜離析?；炷潦褂萌斯備仯斯⑵浯笾抡街烈蠛穸茸笥?，再用振動棒振搗密實，以混凝土停止下沉，不再冒泡為準。插入拉桿之后用平板振動機粗平。這樣才能保證上層鋼纖維撒布于一個平面內(nèi)。 撒布上層鋼纖維上層鋼纖維的撒布也要求均勻、足量。 頂層素混凝土的攤鋪由于頂層混凝土較薄，在混凝土攤鋪時，人工不得走入混凝土中作業(yè)，以免產(chǎn)生很多坑洞，導致上層鋼纖維外露或陷入，不在同一平面內(nèi)，使鋼纖維混凝土失去原有作用。攤鋪之后用平板振動機振動密實、粗平。此時振動

9、機操作手也不能走入混凝土中作業(yè)，可用繩索拉至模板兩側(cè)作業(yè)。最后用三滾軸輾壓，整平。 收漿、抹平、壓紋采用人工收漿、抹平。由于混凝土會產(chǎn)生泌水現(xiàn)象，所以收漿時應注意，防止混凝土成型后出現(xiàn)膠皮現(xiàn)象，因此，要分兩次進行。先抹平，待無泌水現(xiàn)象時，再做第二次抹平，然后等到混凝土面層達到一定強度后開始用滾式壓紋器進行壓紋。壓紋力求順直、美觀，深度在12mm。?養(yǎng)護和切縫在混凝土強度達到2530%時，用切縫機進行縮縫切割。切縫時保證與路線中心線垂直，縫隙寬度一致，成直線狀，縫壁必須垂直于路平面，縫中不能有連漿現(xiàn)象。切縫深度為6cmi縫間距為10cni另外，切縫時，因季節(jié)、氣溫、氣候而異，做好切縫時溫度和時間

10、記錄，以成經(jīng)驗。還有施工縫最好與切縫位置相吻合，不需設傳力桿。最后，縮縫用石油瀝青灌入填縫。鋼纖維混凝土路面面層做面完成后，封閉交通，及時進行養(yǎng)生，用麻袋覆蓋在面板之上，因氣候、氣溫不同，不時均勻灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護到1015天后，測試強度達到規(guī)定要求后開放交通。【摘要】鋼纖維混凝土克服了普通混凝土抗拉強度低、極限延伸率小、脆性等缺點，具有優(yōu)良的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性等性能，通過在橋面鋪裝中的應用，總結(jié)了鋼纖維混凝土施工方法，技術(shù)要求及有關(guān)注意事項，為鋼纖維混凝土的推廣應用提供了經(jīng)驗。【關(guān)健詞】鋼纖維配合比設計質(zhì)量控制鋼纖維混凝土是以水泥凈漿、砂漿或混凝土為基體，以金屬纖維增強材料組

11、成的水泥基復合材料。它是將短而細的，具有高抗拉強度、高極限延伸率、高抗堿性等良好性能的金屬纖維均勻分散在混凝土基體中形成的一種新型建筑材料。橋面鋪裝層作為橋梁的非主體結(jié)構(gòu)，通常被設計和施工所忽視，長期車輛荷載的作用，是造成橋面開裂、損壞的主要原因，從而影響橋梁的使用質(zhì)量，降低使用壽命，在橋面鋪裝層使用鋼纖維混凝土將會有效地解決橋面使用過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題。一、鋼纖維混凝土配合比設計的要求鋼纖維混凝土配合比設計的目的是將組成材料，即鋼纖維、水泥、水、粗細集料及外摻劑合理配合，使配制的鋼纖維混凝土能夠最大限度的滿足施工和工程使用要求。(1)滿足公路橋梁抗壓強度和抗折強度要求，提高橋面的耐久性能

12、；(2)使配制的鋼纖維混凝土有較好的和易性，方便和滿足施工要求；(3)充分發(fā)揮鋼纖維混凝土的特點，合理確定鋼纖維及水泥用量，最大限度地降低工程成本。二、原材料質(zhì)量要求鋼纖維：表面應潔凈無銹無油，無粘結(jié)成團現(xiàn)象，保證鋼纖維與混凝土的粘結(jié)強度，尺寸和抗拉強度符合技術(shù)要求；單根鋼纖維絲的最低抗拉強度800n/mm2,摻加量不超過70kg/m3。水泥：采用32.5級或42.5級普通硅酸鹽水泥。碎石：應采用石質(zhì)堅硬、清潔、不含風化顆粒、表面粗糙，近立方體顆粒的碎石。細集料：宜采用天然中粗砂或機制砂。細集料的潔凈程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分比表示，機制砂以砂當量或亞甲藍值表示，其質(zhì)量必須滿足

13、規(guī)范的要求。水：無污染的自然水或自來水。外加齊J:宜選用優(yōu)質(zhì)減水劑，對抗凍性有明確要求的鋼纖維混凝土宜選用引氣型減水劑。三、鋼纖維混凝土配合比設計步驟鋼纖維混凝土配合比設計與普通混凝土配合比設計一樣，一般采用計算法?？砂聪铝胁襟E進行：（1）根據(jù)強度標準值或設計值及施工配置強度提高系數(shù)確定試配抗壓強度和抗折強度。（2）按試配抗壓強度計算水灰比，一般應控制在0.45-0.50之間?？砂雌胀ㄋ嗷炷量箟簭姸取⑺鄻颂?、水灰比的關(guān)系式求得。（3）根據(jù)試驗抗折強度，按規(guī)定計算鋼纖維體積率。一般體積率選1.01.5%。（ 4）根據(jù)施工要求通過試驗確定單位體積用水量（摻用外加劑時應考慮外加劑的影響）。（

14、5）根據(jù)試驗確定合理砂率（現(xiàn)場應根據(jù)材料品種，鋼纖維纖維體積率，水灰比等適當調(diào)整）,一般應控制在1.1-1.6%之間.（ 6）按體積法計算材料用量確定試驗配合比。（ 7）按配合比進行拌和物性能檢測，調(diào)整確定施工配合比。四、鋼纖維混凝土的拌和（1） 必須使用滾動式混凝土拌和設備。當鋼纖維體積率較高，拌和物稠度較大時，應對拌和量進行控制，一般應不超過設備拌和量的60%。（2）注意拌和料的投放順序，一般按水泥、鋼纖維、細集料、粗集料、水的順序進行，先進行干拌后再加水濕拌，同時，鋼纖維應分2-3次投放，保證鋼纖維在拌和機內(nèi)不結(jié)團，不彎曲或拆斷。（3）應根據(jù)拌和物的粘聚性、均勻性及強度穩(wěn)定性要求通過試拌

15、確定合理的拌和時間。先干拌后濕拌，一般按干拌時間不少于80秒，濕拌時間不少于100秒（總拌和時間必須控制在300秒以內(nèi)）。五、鋼纖維混凝土的施工與養(yǎng)護（ 1）清除垃圾，清潔橋面，灑水濕潤，澆灑水泥漿（水泥漿可按重量比水：水泥=1：1配制）。（ 2）檢查橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)片擺放位置的正確性及鋼筋網(wǎng)片的搭接情況。（ 3）鋼纖維混凝土卸料后應用人工攤鋪找平，振搗密實，振平板粗平（不宜使用振動梁拉動找平），振平板每次重疊1/2。（ 4）用鋼管提漿滾滾動碾壓數(shù)遍，使用提漿滾滾平提漿，避免鋼纖維外露。（ 5）使用3米長鋁合金方尺從鋼模板一側(cè)向外刮平（精平），每次刮平時方尺應交叉1/3以上。（ 6）鋼纖維初凝后

16、人工拉毛處理，使橋面粗糙。（ 7）混凝土完成初期可噴灑養(yǎng)生劑，噴灑均勻，表面無色差，初凝后使用土工布覆蓋灑水養(yǎng)生，保持土工布濕潤。土工布覆蓋養(yǎng)生7天，灑水養(yǎng)生14天。（ 8）如果橋面鋪裝鋼纖維混凝土為c60時，因混凝土標號較高，水泥凝固快，應集中設備、人員突擊施工，力爭使鋼纖維混凝土從拌和到精平完成的時間控制在4小時以內(nèi)。六、鋼纖維混凝土質(zhì)量控制（ 1）鋼纖維的質(zhì)量檢驗一是鋼纖維的長度偏差不應超過標準長度的10%，每批次至少隨機抽查10根以上；二是鋼纖維的直徑或等效直徑合格率不得低于90%，可采取重量法檢驗，每批次抽檢100根，用天平稱量，卡尺測其長度，要求得到的等效平均值滿足規(guī)定；三是鋼纖維

17、的抗拉強度檢驗，要求其抗拉強度不低于380mpa；四是鋼纖維的抗彎拆性能，鋼纖維應能經(jīng)受直徑3mm鋼棒彎拆90不斷，每批次檢驗不少于10根；五是雜質(zhì)含量，鋼纖維表面不得有油污，不得鍍有有害物質(zhì)或影響鋼纖維與混凝土粘接的雜質(zhì)。（ 2）原材料的檢驗必須滿足上述原材料的質(zhì)量控制標準，應按照公路工程施工技術(shù)規(guī)范的要求進行檢驗。（ 3）鋼纖維混凝土的檢驗應重點檢驗鋼纖維混凝土的和易性、塌落度和水灰比等，同時必須現(xiàn)場目檢鋼纖維在混凝土的分布情況，發(fā)現(xiàn)有鋼纖維結(jié)團現(xiàn)象應延長拌和時間。七、注意事項（ 1）由于鋼纖維混凝土拌和時對水灰比的控制有嚴格要求，不宜在陰雨天氣或風力較大的條件下進行施工。應選擇晴好天氣時

18、進行，遇雨必須停止施工，并及時使用土工布覆蓋尚未硬化的混凝土橋面，必要時可搭建臨時施工防雨棚，在防雨棚下盡快完成剩余作業(yè)。（ 2）根據(jù)氣溫、風力大小及時調(diào)整鋼纖維混凝土拌和用水量，保證混凝土的和易性，建議施工時間應安排在氣溫不高于22時進行。（ 3）氣溫較高或大風條件下應及時調(diào)整養(yǎng)生劑的噴灑量，噴灑養(yǎng)生劑后應及時覆蓋土工布，混凝土初凝后立即在土工布上灑水濕潤，防止橋面混凝土發(fā)生收縮開裂。（ 4）在通行條件下橋梁加寬使用鋼纖維混凝土橋面鋪裝時，除做好現(xiàn)場施工保通外，由于舊橋車輛通行振動對橋面鋼纖維混凝土的開裂有很影響，建議將新舊橋橋面間保留30cm寬暫時不做鋪裝，待新格面鋪裝完全成型后補做。八、結(jié)束語鋼纖維混凝土可以較好地解決普通混凝土難以解決的裂縫、耐久性等問題，對提高橋面的使用質(zhì)量，延長橋面的使用壽命十分有利。在公路舊橋加固改造、橋面修補、橋梁缺陷修復等方面的應用會更加廣泛。僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途Forpersonaluseonlyinstudyandres