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钢纤维混凝土在桥梁加固施工中的应用与分析

摘 要:随着新材料、新工艺、新技术的不断涌现,越来越多新材料被广泛用于公路施工。经研究发现,钢纤维沥青混凝土的应用,不仅能够增强沥青混凝土抗裂性能,还能改善沥青混合料的高温抗车辙能力,为了将钢纤维沥青混凝土的优势充分发挥出来,本文以钢纤维混凝土路面为研究对象展开叙述,结合具体工程案例,探讨了桥梁加固施工中钢纤维混凝土的应用要点,以期全面提高工程使用性能,延长工程使用寿命。
 
  关键词:钢纤维混凝土;桥梁加固;优势;工程概况
 
  1 引言
 
  随着社会经济的快速发展,我国早期修建的大量桥梁工程已步入养护维修阶段,在交通量猛增的今天,加剧了桥面损坏的速度,严重影响了工程使用性能,甚至出现了很多危桥。钢纤维混凝土是一种性能优良的建筑材料,由于具有良好的抗裂性、弯曲韧性、耐冲击等性能而在桥梁工程加固施工中得到了广泛应用。工程实践表明,在桥梁结构中采用钢纤维混凝土材料,不仅能够有效减少各种裂缝,推迟裂缝出现时间,而且能够加强桥梁结构的连接强度,延长结构的使用寿命,从而增强整体结构的安全性和可靠性。
 
  2 工程概况
 
  某桥梁工程主孔净跨为90m,净矢高11.25m,矢跨比1/8,为圆弧线钢筋混凝土箱型拱,拱圈1.6m高,7.5m宽。均选用矩形实体板作为拱上腹孔与边孔材料,120.8m为桥梁总长。桥梁加固后,要求设计荷载等级从原有的汽车-20级转化为汽车-超20级。自通车运营以来,交通量不断增加,为保证行车安全,决定采用钢纤维混凝土进行加固处理。
 
  3 施工技术要点
 
  3.1 钢纤维拌和
 
  通常情况下,都会通过箱装、袋装钢纤维,体积密实,在拌和施工前,成团钢纤维必须利用相应工具分散,避免出现结团问题,对施工质量造成严重影响。均匀分散钢纤维后,才能掺加到拌和料内,才能发挥其增强效应。
 
  根据设计配合比按量掺加所有混合料材料,按顺序投料,按照既定拌和时间完成钢纤维混凝土拌和施工。根据工程实际情况,可选用强制式搅拌机,按照干拌—湿拌的顺序施工,为避免一次搅拌量过多,需将其一次用量控制在搅拌机额定搅拌量80%左右,保证搅拌质量。
 
  3.2 运输
 
  因钢纤维混凝土具有较小坍落度,因此无法通过混凝土搅拌车运输,可选择自卸汽车运送材料,但必须对运输时间加以严控。一般从卸料到浇筑时间需控制在半小时以内,在整个运输环节尽可能减少拌和物离析情况。
 
  3.3 摊铺及振捣压实
 
  浇筑钢纤维混凝土时,应尽可能避免产生浇筑接头。为保证钢纤维混凝土连续性,倒料时需每次都需重叠1~20cm。在桥梁伸缩缝间为一个连续施工段,该部位的钢纤维混凝土浇筑时也应具有连续性。与普通混凝土相比,稠度一致的钢纤维混凝土含水量较低,通过振捣施工,其和易性良好,因此浇筑环节严禁将水添加到拌和料。
 
  (1)摊铺。材料向施工场地运送后,卸料时严禁损坏钢筋网,尽可能不在相同位置大量堆积,避免对摊铺的均匀性、平整度造成严重影响。通过人工方式拌和混凝土,并做好粗平作业。在桥面布料时应保证其均匀性。如以人工方式施工,钢筋孔隙可选取铁锹反扣法填充,随后将其他位置铺平,避免出现混合料离析问题。
 
  (2)振捣压实。与普通水泥混凝土相比,钢纤维混凝土振捣时间更长,但必须合理控制振捣时间,防止过振,出现钢纤维下沉问题。为保证上下结构层钢纤维均匀分布,可选取功率相对较大的平板振动器施工。施工时需及时处理混凝土堆积或漏料区域,如出现结团现象,需及时分撒钢纤维,并向混凝土内均匀洒布。如钢纤维等材料凸出,则可通过滚筒碾压、整平,保证其压实密度符合设计要求。
 
  (3)刮板整平表面。完成上述作业后,可通过刮板进行精平施工,要求在混凝土及时压入被刮起的钢纤维材料,避免钢纤维外露。
 
  3.4 切缝
 
  沿纵向分幅施工,桥面铺装无需布设纵向施工缝,但横向上可按20m间距设缝,且和防撞栏假缝相对,要求在3~5mm内控制缝宽,2.5cm为缝深。根据气温与混凝土强度等条件进行切缝时间的准确确定,通常在8~15MPa之间控制强度。完成切缝作业后,需选用沥青填缝料进行浇筑、封闭。
 
  3.5 抗滑处理
 
  如选取压槽、拉槽施工方式进行桥梁抗滑处理,不仅无法满足抗滑结构深度规定,还会将钢纤维带出,为此应根据施工要求,选取刻槽法作业。当钢纤维混凝土强度范围在8~15Mpa之间时,即可横向选取刻槽机施工,要求在25mm控制槽距,3mm控制槽宽与槽深。
 
  3.6 养护施工
 
  因此类桥面厚度小、面积较大,且水泥使用量多,将导致干缩裂缝大量出现,为避免表面干缩裂缝对其美观性、使用功能造成严重影响,必须做好初期养护工作。浇筑完钢纤维混凝土,待其初凝后,需及时进行挡风遮阳设施设置,并做好交通封闭工作。要求加大养护力度,合理控制混凝土强度,防止出现干缩裂缝。终凝后,必须在14天以上控制洒水养生,也可覆盖塑料薄膜。
 
  4 结束语
 
  综上所述,改革开放以来,我国交通建设行业发展迅速,交通量日益增加。在国民经济高速发展的今天,公路交通设施建设已无法满足当前社会经济发展需求,存在严重滞后性。当前大量早期修筑的桥梁工程,因设计问题、承载力问题、宽度问题等存在不同程度的损坏,不但影响车辆正常通行,还极易引发安全事故。为此,必须根据当前桥梁工程建设实际情况,充分选用先进的技术及材料,缓解交通压力。本文以钢纤维混凝土材料用于桥梁加固施工,不仅能够提高桥面铺装的平整性,还能增强桥面质量,防止出现大量病害问题,具有良好加固效果。
 
  参考文献:
 
  [1]仝芸.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].山西建筑,2013(04):158-160.
 
  [2]郑峰.淺谈公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用[J].科技资讯,2014(17):51+53.
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