钢纤维损坏修复中的应用VIP专享VIP免费

钢纤维砼在桥面损坏修复中的应用陈书全范秋华刘志辉（江西公路开发总公司南昌330006）摘要：本文针对高速公路桥面砼铺装层的破损问题，经过多方案反复地摸索修复工艺，最终采用钢纤维砼结构修复桥面铺装层，取得了显著的效果。关键词：桥梁工程；公路养护；桥面修补；钢纤维砼；应用0前言钢纤维砼（SFRC）是一种性能优良的新型筑路材料，即在普通的砼中加入钢纤维所形成的高性能混合料。由于钢纤维的掺入，显著地提高了砼抗折强度、抗冲击韧性、耐久性、抗疲劳性能等，使得属于脆性材料的砼转变为具有良好塑性的材料。因此，钢纤维砼在桥面工程和路面工程应用可以明显减薄厚度。根据我省温家圳至厚田高速公路部分桥面铺装层损坏情况分析，主要原因之一是由于桥面标高受到限制，铺装的桥面砼厚度达不到设计要求，经不起车轮的冲击和碾压，造成了局部的破碎，严重的还导致预制或悬浇箱体外露。以下介绍采用钢纤维砼结构修补超薄桥面铺装层的施工工艺。1工程概况1.1温家圳至厚田高速公路简介温厚高速公路是国道主干线上海至瑞丽公路在江西境内的一段，是按平原微丘区标准建设的一条全标准高速公路，全长35.5Km，1999年2月建成通车。路线途经南昌市新建、南昌、进贤三县，横跨赣江、抚河等河流，路基宽28m，路面宽23.5m，双向四车道，沥青砼路面厚15㎝，全线共有桥梁29座，合计6355.73m，其中特大桥4209.6m，大桥1469.56m，桥梁里程约占公路总里程的1/6，桥面结构为8㎝钢筋砼桥面铺装层+4㎝沥青砼面层。1.2桥面病害状况1温厚高速公路龙王庙特大桥、岗上高架桥、张家铁路跨线桥等桥面在通车营运一年后，相继出现了局部较严重的早期损坏：桥面的沥青砼及桥面铺装砼出现了多处网状龟（碎）裂，并伴有唧泥现象，最后发展成为坑槽。经现场查看分析，桥面破损处存在的主要问题表现为：局部桥面铺装层砼厚度不足8㎝，最薄的仅4㎝左右铺装层的砼粗骨料分布不均匀，局部砼的实际强度达不到设计要求，导致桥面铺装层砼被压碎；部分桥面有积水现象，沥青砼长时间被水浸泡，遭到损坏，出现坑槽；而重车在坑槽中行驶，使铺装层受到瞬间荷载冲击，加速了铺装层的损坏。2病害常规处理及存在的问题2.1应急修复为了缓解桥面损坏对车辆通行的压力，将已破损的砼凿除、清理干净，然后摊铺沥青砼，碾压后即可通车。此办法临时解决了雨季道路行车安全问题，但修复的桥面通过重车冲击挤压，很容易产生桥面拥包，铺装层砼碎裂继续扩展，甚至出现新的桥面坑槽。2.2桥面中修在雨季过后，养护所组织力量，按原施工设计图纸进行桥面维修：即对病害部位进行清理后按原设计布置钢筋网，浇筑40级桥面铺装层普通砼；在砼达到强度后，再摊铺面层沥青砼。中修通车后，由于局部桥面铺装层较薄，铺装层砼与梁顶砼不能整体受力，故修补的桥面砼在重车荷载作用下，不久又出现碎裂现象，沥青砼桥面又出现了坑洞。3采用钢纤维砼结构修补3.1修复方案设计3.1.1方案选择常规处理方案不能有效地解决问题，公司组织技术人员到现场勘察分析后，认为主要是桥面铺装层太薄，砼抗压、抗折强度不够高及新老砼的粘结力不强等原因。众所周知，钢纤维砼在工2程应用中，可以提高超薄砼的抗压强度和抗折强度，具有抗冲击韧性和耐久性，因此，在不能改变桥面铺装厚度的情况下，为提高桥面铺装层砼的抗压、抗折强度和新老砼的粘结力，采用了钢纤维砼方案。3.1.2原材料选择选用直径为0.5㎜，长度为25㎜，抗拉强度为550MPa的波型钢纤维，用量按体积的1%掺入。为了确保砼和易性，采用粗集料不大于20㎜的碎石。水泥选用42.5级。3.1.3拌和设备选择为了使钢纤维砼拌和均匀，选用卧式强制式搅拌机。3.1.4施工配合比试验(见表1、表2)表1水水泥砂碎石钢纤维0.3511.1921.9800.147表2抗折强度试件编号龄期（d）抗折强度（MPa）强度平均值（MPa）1286.226.212286.153286.27抗压强度试件编号龄期（d）抗压强度（Mpa）强度平均值（Mpa）1354.2550.82348.873349.14由图表可见，掺入钢纤维后砼的抗压及抗折强度大大超过规范要求。4施工工艺简介4.1凿除原桥面破损区，采用切割机切割边线，新旧沥青砼接合面与新旧桥面铺装层接合面应错开10—20㎝，并做到切割面垂直...