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(diǎn)擊率:381作者：吳錦峰一、緒言100多年的發(fā)展和應(yīng)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(gè)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(qiáng)度、抗彎強(qiáng)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(zhǎng)使用壽命，節(jié)省工程造價(jià)。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(shè)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(zhǎng)度規(guī)格各不相同，一般長(zhǎng)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(zhǎng)度的2/3,且不宜大于20mm含泥量小于1%細(xì)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(yīng)使用高強(qiáng)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(qiáng)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(shè)計(jì)鋼纖維混凝土混合料配合比設(shè)計(jì)要求保證鋼纖維混凝土有較高的抗彎強(qiáng)度，還應(yīng)減薄路面厚度，這樣才能滿足抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度等強(qiáng)度等級(jí)的要求及施工和易性。鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)基本步驟如下： 確定試配抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。Fftm=ftm(1+atmPtLf/df)其中：fftm一鋼纖維混凝土抗折強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值atm鋼纖維對(duì)抗折強(qiáng)度的影響系數(shù)(實(shí)驗(yàn)確定)Pf鋼纖維體

4、積率Lf/df一鋼纖維長(zhǎng)徑比 根據(jù)試配抗壓強(qiáng)度計(jì)算水灰比。 Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse 根據(jù)試配抗壓強(qiáng)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(jì)算混合材料用量，確定試配配合比。?通過實(shí)驗(yàn)調(diào)整單位體積用水量和砂訂，確定基準(zhǔn)配合比。用基準(zhǔn)配合比確定強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，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(qiáng)度水泥，水泥標(biāo)號(hào)高于425號(hào)，水灰比不得大于0.5。

5、粗集料與鋼纖維長(zhǎng)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(shè)計(jì)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(shí)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(jiǎn)化，降低工程造價(jià)。 層布式鋼纖維混凝土路面設(shè)計(jì)，要遵循公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)、施工規(guī)范。 以齡期為28天的抗拉強(qiáng)度作為層布式鋼纖維混凝土路面強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。 把試件成型后正面（試件立面呈上下分層）作為

6、截面來測(cè)定其抗彎強(qiáng)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(yīng)按當(dāng)?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(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)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(chǎng)地運(yùn)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(dòng)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(hù)切縫養(yǎng)

7、護(hù)放行4.3 工程實(shí)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(jí)公路，在其K32+800K34+00徽為實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)備工作公路基層要求達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。備料充分后，路面分四幅，每幅3.75m進(jìn)行立模，然后清掃施工段基層。因?yàn)樵谇锒臼┕?，拌料時(shí)按規(guī)范摻加了減水劑，以提高早期強(qiáng)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(shí)力求均布、量足，撒布面積不宜過大，以免因車輛、人員走動(dòng)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(yùn)輸車運(yùn)輸，在施工點(diǎn)卸料時(shí)高度不宜超過1.5m,防止混凝土下墜離析。混凝土使用人工攤鋪，人工將其大致整平至要求厚度左右，再用振動(dòng)棒振搗密實(shí)，以混凝土停止下沉，不再冒泡為準(zhǔn)。插入拉桿之后用平板振動(dòng)機(jī)粗平。這樣才能保證上層鋼纖維撒布于一個(gè)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(shí)，人工不得走入混凝土中作業(yè)，以免產(chǎn)生很多坑洞，導(dǎo)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(dòng)機(jī)振動(dòng)密實(shí)、粗平。此時(shí)振動(dòng)

9、機(jī)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?xí)a(chǎn)生泌水現(xiàn)象，所以收漿時(shí)應(yīng)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(jìn)行。先抹平，待無泌水現(xiàn)象時(shí)，再做第二次抹平，然后等到混凝土面層達(dá)到一定強(qiáng)度后開始用滾式壓紋器進(jìn)行壓紋。壓紋力求順直、美觀，深度在12mm。?養(yǎng)護(hù)和切縫在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2530%時(shí)，用切縫機(jī)進(jìn)行縮縫切割。切縫時(shí)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(shí)，因季節(jié)、氣溫、氣候而異，做好切縫時(shí)溫度和時(shí)間

10、記錄，以成經(jīng)驗(yàn)。還有施工縫最好與切縫位置相吻合，不需設(shè)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(shí)進(jìn)行養(yǎng)生，用麻袋覆蓋在面板之上，因氣候、氣溫不同，不時(shí)均勻?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)到1015天后，測(cè)試強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求后開放交通?！菊夸摾w維混凝土克服了普通混凝土抗拉強(qiáng)度低、極限延伸率小、脆性等缺點(diǎn)，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(yīng)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(xiàng)，為鋼纖維混凝土的推廣應(yīng)用提供了經(jīng)驗(yàn)。【關(guān)健詞】鋼纖維配合比設(shè)計(jì)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(qiáng)材料組

11、成的水泥基復(fù)合材料。它是將短而細(xì)的，具有高抗拉強(qiáng)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(shè)計(jì)和施工所忽視，長(zhǎng)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(huì)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(shè)計(jì)的要求鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)的目的是將組成材料，即鋼纖維、水泥、水、粗細(xì)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(qiáng)度和抗折強(qiáng)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(diǎn)，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(yīng)潔凈無銹無油，無粘結(jié)成團(tuán)現(xiàn)象，保證鋼纖維與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度，尺寸和抗拉強(qiáng)度符合技術(shù)要求；單根鋼纖維絲的最低抗拉強(qiáng)度800n/mm2,摻加量不超過70kg/m3。水泥：采用32.5級(jí)或42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。碎石：應(yīng)采用石質(zhì)堅(jiān)硬、清潔、不含風(fēng)化顆粒、表面粗糙，近立方體顆粒的碎石。細(xì)集料：宜采用天然中粗砂或機(jī)制砂。細(xì)集料的潔凈程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分比表示，機(jī)制砂以砂當(dāng)量或亞甲藍(lán)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(duì)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(shè)計(jì)步驟鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)與普通混凝土配合比設(shè)計(jì)一樣，一般采用計(jì)算法?？砂聪铝胁襟E進(jìn)行：（1）根據(jù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值或設(shè)計(jì)值及施工配置強(qiáng)度提高系數(shù)確定試配抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。（2）按試配抗壓強(qiáng)度計(jì)算水灰比，一般應(yīng)控制在0.45-0.50之間?？砂雌胀ㄋ嗷炷量箟簭?qiáng)度、水泥標(biāo)號(hào)、水灰比的關(guān)系式求得。（3）根據(jù)試驗(yàn)抗折強(qiáng)度，按規(guī)定計(jì)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(yàn)確定單位體積用水量（摻用外加劑時(shí)應(yīng)考慮外加劑的影響）。（

14、5）根據(jù)試驗(yàn)確定合理砂率（現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)根據(jù)材料品種，鋼纖維纖維體積率，水灰比等適當(dāng)調(diào)整）,一般應(yīng)控制在1.1-1.6%之間.（ 6）按體積法計(jì)算材料用量確定試驗(yàn)配合比。（ 7）按配合比進(jìn)行拌和物性能檢測(cè)，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(dòng)式混凝土拌和設(shè)備。當(dāng)鋼纖維體積率較高，拌和物稠度較大時(shí)，應(yīng)對(duì)拌和量進(jìn)行控制，一般應(yīng)不超過設(shè)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(xì)集料、粗集料、水的順序進(jìn)行，先進(jìn)行干拌后再加水濕拌，同時(shí)，鋼纖維應(yīng)分2-3次投放，保證鋼纖維在拌和機(jī)內(nèi)不結(jié)團(tuán)，不彎曲或拆斷。（3）應(yīng)根據(jù)拌和物的粘聚性、均勻性及強(qiáng)度穩(wěn)定性要求通過試拌

15、確定合理的拌和時(shí)間。先干拌后濕拌，一般按干拌時(shí)間不少于80秒，濕拌時(shí)間不少于100秒（總拌和時(shí)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(hù)（ 1）清除垃圾，清潔橋面，灑水濕潤(rùn)，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(yīng)用人工攤鋪找平，振搗密實(shí)，振平板粗平（不宜使用振動(dòng)梁拉動(dòng)找平），振平板每次重疊1/2。（ 4）用鋼管提漿滾滾動(dòng)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(zhǎng)鋁合金方尺從鋼模板一側(cè)向外刮平（精平），每次刮平時(shí)方尺應(yīng)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(rùn)。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(shí)，因混凝土標(biāo)號(hào)較高，水泥凝固快，應(yīng)集中設(shè)備、人員突擊施工，力爭(zhēng)使鋼纖維混凝土從拌和到精平完成的時(shí)間控制在4小時(shí)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(yàn)一是鋼纖維的長(zhǎng)度偏差不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的10%，每批次至少隨機(jī)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(yàn)，每批次抽檢100根，用天平稱量，卡尺測(cè)其長(zhǎng)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(qiáng)度檢驗(yàn)，要求其抗拉強(qiáng)度不低于380mpa；四是鋼纖維的抗彎拆性能，鋼纖維應(yīng)能經(jīng)受直徑3mm鋼棒彎拆90不斷，每批次檢驗(yàn)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(yàn)必須滿足上述原材料的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)按照公路工程施工技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行檢驗(yàn)。（ 3）鋼纖維混凝土的檢驗(yàn)應(yīng)重點(diǎn)檢驗(yàn)鋼纖維混凝土的和易性、塌落度和水灰比等，同時(shí)必須現(xiàn)場(chǎng)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(tuán)現(xiàn)象應(yīng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間。七、注意事項(xiàng)（ 1）由于鋼纖維混凝土拌和時(shí)對(duì)水灰比的控制有嚴(yán)格要求，不宜在陰雨天氣或風(fēng)力較大的條件下進(jìn)行施工。應(yīng)選擇晴好天氣時(shí)

18、進(jìn)行，遇雨必須停止施工，并及時(shí)使用土工布覆蓋尚未硬化的混凝土橋面，必要時(shí)可搭建臨時(shí)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(fēng)力大小及時(shí)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(shí)間應(yīng)安排在氣溫不高于22時(shí)進(jìn)行。（ 3）氣溫較高或大風(fēng)條件下應(yīng)及時(shí)調(diào)整養(yǎng)生劑的噴灑量，噴灑養(yǎng)生劑后應(yīng)及時(shí)覆蓋土工布，混凝土初凝后立即在土工布上灑水濕潤(rùn)，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(shí)，除做好現(xiàn)場(chǎng)施工保通外，由于舊橋車輛通行振動(dòng)對(duì)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(shí)不做鋪裝，待新格面鋪裝完全成型后補(bǔ)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(duì)提高橋面的使用質(zhì)量，延長(zhǎng)橋面的使用壽命十分有利。在公路舊橋加固改造、橋面修補(bǔ)、橋梁缺陷修復(fù)等方面的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途Forpersonaluseonlyinstudyandres