趙 欣

(北京建工土木工程有限公司，北京 101104)

1 工程概況

北京通州文化旅游區(qū)蕭太后南街(九棵樹中路—頤瑞東路)工程，是環(huán)球影視城重要的交通道路之一，西起九棵樹中路，東至頤瑞東路，道路全長約3.32 km，規(guī)劃為城市次干路，設(shè)計速度為40 km/h，道路紅線寬40 m，兩側(cè)公共綠地各寬30 m。

橋位處景觀河道設(shè)計為矩形斷面，河底高程17.2 m，河道設(shè)計低水位20.0 m，高水位20.3 m，河道通行游船，通航水位20.5，通航凈寬25.6 m，凈高3.6 m，河道南岸預(yù)留人行步道，步道高程20.8，凈高2.5 m，景觀河道無行洪要求。

蕭太后南街于樁號K0+554.17處上跨景觀河橋，為6#橋，采用簡支鋼箱梁，橋梁跨徑為1-40.798～47.523 m、寬21.5～27 m鋼箱梁，兩幅橋臺中間11 m范圍內(nèi)設(shè)現(xiàn)澆懸臂式擋墻二道，橋梁面積2 142 m2。

上部結(jié)構(gòu)設(shè)計為簡支鋼箱梁，橋梁跨徑為1-40.798～47.523 m、寬21.5～27 m鋼箱梁。

下部結(jié)構(gòu)設(shè)計，南幅橋臺設(shè)計為L型重力式橋臺，填土高約7.5 m，橋臺下設(shè)鋼筋混凝土L形承臺，承臺高1.65 m，寬6～9.3 m，長27 m，承臺下設(shè)雙排鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁基直徑D=1.2 m，長32 m，持力層為密實飽和軟硬的細(xì)砂-中砂。

北幅橋臺設(shè)計為U型重力式橋臺，填土高約7.5 m，橋臺下設(shè)鋼筋混凝土矩形承臺，承臺高1.65 m，寬6 m，長27.5 m，持力層為密實飽和軟硬的細(xì)砂-中砂。

現(xiàn)澆懸臂式擋墻兩道，每道擋墻下設(shè)φ1 000 mm鉆孔灌注樁3根，擋墻承臺高1.65 m，1.74 m，長10.96 m。

為提高橋梁的抗震性、抗沖擊力、抗拉以及抗彎性能，本工程橋面鋪裝設(shè)計采用CF40鋼纖維混凝土鋪裝，為使橋面鋪裝與梁體緊密結(jié)合為整體，在橋面鋪裝施工前，應(yīng)把梁體頂面浮灰鑿掉，且用水沖洗干凈。采取分段澆筑，表面先刮平，然后用木抹抹平收漿，混凝土在初凝前再用木抹二次抹面，使混凝土表面保持適當(dāng)?shù)拇植?。澆注完畢，進(jìn)行修整，包括抹平及表面自由水清理后，盡快予以覆蓋和養(yǎng)生。

2 鋼纖維以及鋼纖維混凝土的性能原理

2.1 鋼纖維性能原理

鋼纖維混泥土是利用水泥漿、砂漿以及混泥土作為基本建材，通過加入鋼纖維這種增強型材料共同組成水泥鋼纖維復(fù)合材料，能夠有效地改善混泥土本身內(nèi)部的為裂縫的進(jìn)一步擴展以及宏觀裂縫的形成。

鋼纖維是一種新型并且高性能的鋼纖維品種，它本身就具有一種柔韌性，在實際應(yīng)用中能夠承受很強的拉力，同時還具有一種抗壓強度，能夠承受很強程度的沖擊力，因此能夠更好地適應(yīng)外界環(huán)境的不斷變化。

根據(jù)不同的鍛造方式可以將鋼纖維分為四種，分別是切斷鋼纖維，切削鋼纖維、剪切鋼纖維以及熔抽鋼纖維，四種不同的鋼纖維的化學(xué)性質(zhì)基本一致，但是物理性質(zhì)存在著一定的區(qū)別。將它們各自與混凝土進(jìn)行充分混合可以得到不同的效果。

2.2 鋼纖維混凝土的性能原理

鋼纖維混凝土的形成就是在原有的水泥、砂漿形成的混泥土中加入一定的鋼纖維，將二者相融合并攪拌均勻，使其經(jīng)過足夠時間的冷卻之后形成鋼纖維混凝土。與普通的混凝土相比，經(jīng)過合成形成的鋼纖維混凝土性能更加優(yōu)良，在強度以及硬度等方面更加優(yōu)質(zhì)，正是由于其本身具有了更強的抗壓、抗拉能力，使其可以更好地應(yīng)用于工程建造之中，可以極大的防止建筑物的彎曲變形以及出現(xiàn)裂縫等不良情況的發(fā)生，提高工程的安全性。普通的混凝土?xí)苤車h(huán)境溫度的影響，出現(xiàn)不同程度的形變以及收縮，在加入一定比例的鋼纖維之后可以極大的提高抗凍性，使其在低溫環(huán)境中不會出現(xiàn)變形和開裂等不良反應(yīng)，尤其是對于北方地區(qū)，早晚溫差大，如果不加入鋼纖維那么混凝土更容易出現(xiàn)霜凍，安全性得不到保證。通過鋼纖維的加入可以提高道路橋梁的耐磨性從而延長使用年限，這種技術(shù)值得被大力發(fā)展以及運用。

3 改良措施

3.1 在道路施工中引入鋼纖維混凝土技術(shù)

(1)使用復(fù)合型鋼纖維混凝土

在這項技術(shù)措施中，使用復(fù)合型鋼纖維鋪設(shè)的路面一般分為兩到三層式。這項技術(shù)在實際操作中過程步驟相對來說比較復(fù)雜，對施工人員的要求也十分嚴(yán)格，要求施工人員具有一定的相關(guān)專業(yè)知識以及施工技術(shù)水平，但是正是因為這項措施十分復(fù)雜，帶來的效果也十分可觀，這種復(fù)合型鋼纖維混凝土鋪設(shè)的路面在耐寒性方面大大提升，尤其是在寒冷的北方地區(qū)，作用效果很明顯，因此三層復(fù)合型鋼纖維混凝土路面一般適用于天氣比較極寒的地方，雖然結(jié)構(gòu)十分合理，但是由于施工比較復(fù)雜，所需的成本相對傳統(tǒng)混凝土來說也是非常高的，一般地區(qū)不會輕易的建設(shè)這種路面。

(2)使用碾壓鋼纖維混凝土

碾壓鋼纖維混凝土路面是指在道路施工的時候采用的鋪設(shè)材料為瀝青混凝土，瀝青混凝土就是將鋼纖維合理的加入混凝土中。先將傳統(tǒng)的混凝土鋪設(shè)在基礎(chǔ)路面上，等待其充分干透之后再在混凝土上面鋪設(shè)瀝青混凝土并用壓路機進(jìn)行充分碾壓，是兩種不同的路面相互結(jié)合，能夠充分的提高路面的硬度以及耐磨性，這種方法在道路鋪設(shè)中使用得十分廣泛，尤其是高速公路幾乎全是碾壓鋼纖維路面。但是這種方法對基礎(chǔ)路面有一定的要求，就是要保證基礎(chǔ)路面的平整性，對于一些凹凸不平的路面使用這種技術(shù)還是有一定的困難。

(3)使用全截面鋼纖維混凝土

相對于普通混凝土路面相比，鋼纖維混凝土路面在厚度上將近要比普通混凝土路面薄一半，通常情況下需要在普通混凝土中加入鋼纖維的量應(yīng)該占總質(zhì)量的1%。但是如果道路為雙車道路面，一般情況不會設(shè)置縱向縫隙，但是需要控制橫向空隙，且需要保持在20 cm，同時最大距離不能夠超過0.5 cm。

(4)使用鋼纖維混凝土罩面

通常情況下，對于已經(jīng)被損壞的路面，一般會采用鋼纖維混凝土照面進(jìn)行對破損的路面進(jìn)行修復(fù)。但是鋼纖維罩面的類型并不是唯一的，往往是根據(jù)路面不同的損壞情況來進(jìn)行不同的罩面。對于一些損傷較小的路面，一般采用的就是直接式面罩，在后期維護(hù)的施工過程中直接將已經(jīng)混合好的鋼纖維混凝土直接鋪設(shè)到已經(jīng)損傷的地方即可，然后再進(jìn)行填平，等其充分干燥就完成了鋼纖維混凝土罩面。對于損壞嚴(yán)重的路面，一般采用的是分離式鋼纖維混凝土罩面，這種方法主要是在原有的路面上再鋪設(shè)一層所謂的隔離層，然后再鋪設(shè)一層新的鋼纖維混凝土，將新的鋼纖維混凝土路面與舊路面隔開，使其質(zhì)量得到充分的保證。第三種方式是將舊路面與新的鋼纖維混凝土路面直接結(jié)合，讓兩種路面共同發(fā)揮作用，這種方式也被稱為結(jié)合式混凝土。

3.2 在橋梁施工中引入鋼纖維混凝土技術(shù)

(1)在橋梁面上進(jìn)行鋪設(shè)

鋼纖維混凝土的鋪設(shè)對于橋梁的橋面來說是十分是重要的，橋梁屬于懸空結(jié)構(gòu)，對于橋面的剛度以及強度要求十分嚴(yán)格，而鋼纖維混凝土剛好可以彌補其在這一方面的需求，因為鋼纖維混凝土本身就具有強度和剛度，將其引入道橋梁橋面的鋪設(shè)之中可以大大提高橋梁的強度和剛度，同時還能夠降低路面的厚度，既減少了橋梁自身的重量又節(jié)約了一定的材料，而且還可以增強橋梁的抗裂和防止變形，使其在交通運輸過程中能夠更好的發(fā)揮作用，也能夠更好的延長橋梁的使用年限。

(2)在橋梁部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行引入加固

對于一些已修建好而且投入使用的橋梁來說，經(jīng)過長時間的使用，在橋體中的部分結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)不同程度的損壞，比如橋體出現(xiàn)裂紋以及橋體表面脫落等問題，進(jìn)而通過引入鋼纖維混凝土技術(shù)來加固這些損壞的部位是十分必要的。在這一部分通常使用的鋼纖維就是剪切鋼纖維以及切削鋼纖維。這兩種技術(shù)不僅在強度上符合要求，同時在厚度上也符合需求，經(jīng)過與混凝土進(jìn)行合理的比列混合，可以有效地提高粘合性，在裂紋填補以及表層脫落部分起著很好的修復(fù)作用。另外一種有效措施就是轉(zhuǎn)子Ⅱ型噴射機對裂紋部分進(jìn)行鋼纖維噴涂修復(fù)，這是目前為止對于橋體結(jié)構(gòu)部分修復(fù)最有效的措施，可以有效的提高橋體結(jié)構(gòu)的耐久性以及抗震性。

(3)應(yīng)用在橋梁邊坡防護(hù)中

在橋梁的建設(shè)過程中，橋梁周圍地上、 地下的環(huán)境狀況會對橋梁修建產(chǎn)生一定的影響，尤其是對于橋梁自身的質(zhì)量問題上面，為了降低周圍環(huán)境對橋梁的影響，通常都會對橋體支護(hù)處進(jìn)行雙重加工處理，第一層顯示用傳統(tǒng)的混凝土進(jìn)行保護(hù)處理，再利用鋼纖維混凝土進(jìn)行二次填充保護(hù)處理，通過這樣的雙層防護(hù)可以有效的降低橋梁周圍環(huán)境對邊坡的影響程度。

(4)應(yīng)用在鋼筋混凝土加固中

為了提高橋梁基礎(chǔ)的強度、硬度以及韌性，一般在橋梁工程施工建設(shè)的時候，相關(guān)的技術(shù)人員會利用鋼纖維混凝土對樁頂進(jìn)行加固。在傳統(tǒng)橋梁施工中，樁體建設(shè)好之后會對樁體進(jìn)行多次的錘擊，但是橋梁樁體頂部加入了鋼纖維混凝土之后，除了能夠提升樁體的穿透力之外，還可以有效地減少錘擊次數(shù)，減少了因錘擊帶來的破壞，可以更好的加固橋梁的樁體，使其發(fā)揮更好的作用。

4 結(jié) 語

總而言之，與傳統(tǒng)的混凝土相比，鋼纖維混凝土是一種新型的混凝土技術(shù)，能夠有效的結(jié)合混凝土與鋼纖維二者的特性，使其作用得到充分的融合，可發(fā)揮更好的作用，有著更好的優(yōu)勢。