淮北斜拉桥南北向跨越淮北火车站站场7股轨道, 主桥为88m+80m独塔双索面斜拉桥。全长440.53m, 其中主桥168m桥面铺装:主跨88m部分为8cm厚、副跨80m部分为8cm～12cm厚的C40铣削钢纤维砼, 合计方量为257.4m3。
1 钢纤维砼的特点
铣削钢纤维砼是直接在高质量钢锭上, 用旋转铣刀铣切而成, 其表面干燥, 加工过程不接触任何润滑剂, 横截面呈三角形, 具有两个粗糙面和一个光滑面, 径向扭曲, 两端有带钩的锚尾。因此, 这种钢纤维不仅表面积扩大, 不沾有任何污染物, 而且在砼中的横截面和纵截面均有锯齿形的边, 加上两端锚尾, 使其与砼的粘结强度成倍增加, 改善了砼的抗开裂能力;另一特性是其光滑表面和独特外形, 在新鲜砼混合料中不结团, 分散均匀, 呈现良好的和易性工作度。在砼施工中, 其裂缝的产生不仅多种多样, 而且在很大程度上无法避免, 而钢纤维的作用机理就是阻止裂缝的产生和抑制裂缝的引申和扩展, 从而使裂缝的尺寸和数量减少, 限制了裂缝源的产生。
2 钢纤维砼施工工艺
2.1 施工准备
(1) 砼搅拌机、翻斗车以及振动器、振动梁、滚杠等机具应性能良好。 (2) 粗糙、清洁和湿润的表面是提高新老砼之间的粘结强度的基本条件, 因此, 要对桥面板上表面进行全断面凿毛, 并洒水湿润。 (3) 钢筋网的制作、加工与绑扎应符合钢筋工艺要求。 (4) 侧模必须保证标高准确, 支撑牢固, 不得倾斜、弯曲, 钢筋网下应堵塞严密, 以防漏浆, 堵头模板应与侧模垂直。 (5) 对各种原材料进行检验, 合格后方可使用。
2.2 砼配合比
(1) 水泥采用R42.5普通水泥;粗骨料采用小粒径碎石;细骨料采用中粗砂。 (2) 当钢纤维每掺加0.5% (体积率) , 则每方砼用水量增加6kg, 砂率相应增加2%。 (3) 当钢纤维和易性与普通砼相同时, 其坍落度要比普通砼小20mm～30mm。
经中心试验室反复试配, 确定配合比如表1所示。
2.3 砼拌和
(1) 钢纤维砼的投料顺序和方法与普通砼相同, 钢纤维宜与砂、石一起加入搅拌机中进行混合并干半均匀后, 再加水继续搅拌达到要求。 (2) 砼搅拌采用强制式搅拌机现场拌和, 且搅拌时间延长10s～20s。 (3) 各种材料的掺加必须精确计量。 (4) 由于搅拌机有吸浆现象, 因此在拌和第一拌钢纤维之前应使用搅拌机空载运转, 正常后加入清水转动2min～3min, 使搅拌机筒壁叶片全部湿润, 然后排出筒水再上料, 但在拌和第一拌时, 应比配合比多加10%的水泥、水及细骨料或少加10%的石子, 以使砂浆布满搅拌机筒壁和叶片, 防止第一拌砼砂浆流失, 从第二拌开始恢复。
2.4 砼运输
(1) 砼运输采用翻斗车运送, 装料前应清洗车斗。 (2) 运输时应慢速行使, 防止快速、颠覆, 导致砼运输离析。
2.5 砼浇注、摊铺与做面
(1) 砼浇注前, 必须保证桥面板顶部充分清洁、湿润且无积水;同时保证钢筋网不被破坏, 钢筋保护层高度准确。 (2) 砼上料浇注应从下坡向上坡进行, 采用人工摊铺, 摊铺厚度应搞出设计厚度20%, 摊铺砼运输不得随意中断或跳开, 如超过初凝时间应设施工缝。 (3) 先用插入式振动器进行振捣, 每一位置振捣时间以砼混合料不再下沉, 不再冒出大量气泡, 表面出现水泥砂浆为准, 一般在15s左右。 (4) 插入式振动器振实后, 再用振动梁拖平, 振动梁走行的速度不宜过快, 在走行过程中要随时对其前面的面层进行处理;堆积的要铲平, 凹陷的要补平。 (5) 用滚杠在面层上滚动提浆, 滚动时, 两侧要同步, 并在滚动时及时衬平砼面层。 (6) 面层平整密实后, 上木抹进行初平粗抹, 粗抹时应把表面的钢纤维拍入砼中, 并使表面泛浆充分。 (7) 初抹结束15min后, 再用铁抹子精抹收光, 收光时, 纵横向都不得有波浪纹出现。 (8) 拉毛用刷子应注意经常清洗或更换, 拉毛时要掌握火候, 深度应在1mm左右, 砼面太稀时不能拉毛, 拉毛方向应与模板方向垂直, 并注意不得拖拉, 保证浇注后的面层平整、粗糙, 达到防滑要求。
2.6 砼养护
(1) 砼浇注完毕后, 应及时做好养护工作, 防止早期收缩裂纹出现, 一般覆盖麻袋以不破坏砼面拉纹为准。 (2) 洒水养护时间一般为7d, 洒水时应采取桶提手撒的操作方法, 严禁用水管直接冲刷砼表面, 保证其表面全部湿润而又不致到处乱流。 (3) 砼面较稀不宜洒水养护时, 可采用喷洒养护剂进行养护。
2.7 砼拆模
(1) 拆模前应将模板外侧清扫干净, 然后震打撬动模板。 (2) 拆模时间应控制在浇注砼24h后进行。 (3) 拆模时要保证砼面层棱角完整, 不得有部分残缺。
3 结语
(1) 钢纤维对砼的增强增韧作用主要依赖基准砼与钢纤维砼之间的粘结力, 以提高钢纤维对基准砼的增强效果分析作用, 基本有两条途径:一是提高钢纤维的长径比;二是改善钢纤维与基准砼的粘结性能, 使得钢纤维在砼破坏时钢纤维由拔出转化为钢纤维被拉断。 (2) 而对工程而言, 影响钢纤维与基准砼的粘结强度主要归纳为两个方面:一是砼强度;二是钢纤维的长径比和钢纤维的形状。 (3) 钢纤维在砼中的抗裂作用与纤维的几何形态及表面清洁和粗糙度有着明显的关系:扭曲的变形、粗糙的表面和无油污是铣削钢纤维有基准表面粘结力增强的根本原因。 (4) 使用钢纤维时基准砼也应有一定的强度要求, 试验表明掺用一定减水剂的半干硬性砼更有利于钢纤维作用的发挥。 (5) 目前运输车辆越来越大型化, 对桥面铺装层的要求越来越高, 钢纤维在桥面铺装工程中, 必将会有良好的应用前景。
摘要：淮北斜拉桥钢纤维砼为新型工艺施工, 它主要通过钢纤维与砼之间的粘结力来增强抗弯、拉作用, 大大改善了砼的变形性能。本文着重结合实例介绍钢纤维砼桥面铺装的施工工艺和方法, 以便相近或类似工程施工时借鉴或参考。
关键词：施工,工艺,钢纤维