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【摘 要】 本文通过在桥梁桥面铺装中钢纤维聚合物混凝土的铺装设计和施工介绍，分析探讨了如何利用钢纤维聚合物混凝土的优异性能减少普通水泥混凝土桥面铺装的病害。
【关键词】 桥面铺装；钢纤维；聚合物；混凝土；应用
钢纤维混凝聚合物土是近年来迅速发展的一种水泥基复合材料，在混凝土中掺入适量的钢纤维能显著改善混凝土的力学性能。钢纤维聚合物混凝土是由聚合物乳胶、钢纤维和混凝土复合而成的高性能混凝土材料，它具有比钢筋混凝土、钢纤维混凝土更为优良的抗拉、抗折、抗疲劳强度及冲击韧性，是在钢纤维钢筋混凝土基础上发展起来的一种新型复合建筑材料，具有稳定性好、变形性能强、抗拉强度大、透水性小和抗疲劳开裂优良等优点，适用于重荷载、大交通量、大跨度受力复杂的桥面铺装及桥面处治等情况，目前有的省市已进行应用并进行系统的研究，已取得了很好的应用效果。
一、钢纤维聚合物混凝土在桥面铺装设计上的要求
钢纤维聚合物混凝土设计要根据设计文件对抗折强度、抗压强度的要求，选择质量优良、性能可靠的材料，试验严格确定各掺入材料的质量。
1.水泥：宜选用32.5#或42.5#普通硅酸盐水泥，其物理力学性能应满足要求。
2.砂：选用级配良好、含泥量合格的河砂。
3.碎石：碎石粒径比例其中1：3细长扁平颗粒含量不得大于15%，颗粒1-2cm，最好小于2cm。
4.钢纤维：选用的钢纤维长度应为30cm，长径比为60，并呈波浪型的钢纤维。
5.乳胶：推荐采用GXQM-1号乳胶
7.粘结剂：粘结剂的粘结力不应小于2.5Mpa
8.混凝土基准配合比：混凝土基准配合比应由试验确定，在试件成型过程中，考虑到上述水泥砂浆包裹骨料起到的减水作用，而聚合物乳胶中含有近50%的水，因此为了能同普通混凝土比较，对添加聚合物乳胶的混凝土，其基准配合比中将其多余的水扣除，其它用量同基准混凝土配比一样。
9.聚灰比：聚灰比是乳胶与水泥质量之比。高聚灰比的聚合物混凝土具有相当大的干缩性能，而桥面通常由于其完整性和连续性方面的要求，在满足强度和使用要求的前提下，尽量减小桥面铺装层的收缩缝，所以桥面铺装材料不能使用高收缩性的混凝土，聚灰比一般选用5%。
10.纤维比：纤维比是钢纤维与水泥体积之比，混凝土中纤维含量过高时，搅拌过程中钢纤维容易结团，减弱钢纤维对混凝土的增强效果，纤维比一般选用0.8%。
二、钢纤维聚合物混凝土的制备
由于钢纤维聚合物混凝土是一种新型的铺装材料，因此并不被人所熟悉，尤其是现场的施工人员，鉴于这种情况，要求现场的施工人员要根据试验情况及参考有关钢纤维聚合物混凝土与聚合物混凝土的有关方法，提出制备钢纤维聚合物混凝土的制备方法。在制备钢纤维聚合物混凝土时，要注意钢纤维聚合物混凝土和普通混凝土拌和方式的不同。拌和是保证钢纤维在混凝土中分布均匀的重要环节，在施工中，为保证拌和均匀，钢纤维聚合物混凝土要采用干拌法。先将砂、石、水泥在强制式拌和机内搅拌1分钟后，再将钢纤维分时分批用20mm×20mm筛网均匀撒在骨料上，在拌和机内干拌1-2分钟，最后将乳胶和水混合后，加入到拌和机中拌匀后，即可出料，总拌和时间不超过6分钟，且一次搅拌量不宜大于额定搅拌量的80%。
三、钢纤维聚合物混凝土的施工工艺
1.钢纤维聚合物混凝土铺筑前的施工准备工作
施工前要清除梁顶面留下的杂质，为了增强钢纤维混凝土与桥面板的粘结性，防止桥面铺装材料由于行车作用产生纵向剪切力而发生铺装层与桥面板间的滑移，需要凿除一些遗留在桥面板内的残余混凝土、松散混凝土。对桥面现浇层进行一些适当的表面处理，如没有粗面设备，建议采用混凝土路面表面切纹机进行粗面施工，切纹的深度，一般可掌握在3-6cm之间。
在将梁顶表面处理完成后，用水冲净，桥面铺装施工前2天用水浇湿，保持梁顶表面的湿润。然后在梁顶表面架设钢筋网，并按照桥面行车道分幅进行施工，安装桥面铺装钢筋网，控制好钢筋间距，确保在桥面铺装施工过程中钢筋网位置不变形、不沉底，钢筋网要求每平方米不少于5个支撑点，并焊接牢固，尽可能使钢筋网布在铺装层的中上部。
钢筋网安装完成后架设模板。模板采用木模板或钢模板支设，模板的架设只需从四边进行设置，模板面应涂抹隔离剂，模板与基层在浇筑前要进行湿润。
2.钢纤维聚合物混凝土的铺筑
钢纤维聚合物混凝土运输采用自卸运输车。卸装高度不宜太高，以防止离析或造成布筋的变形，用拉板或铁锹将混凝土初步整平，避免通过振动的方式，将混凝土分散开来，最好是按顺序铺满一部分以后，用振捣棒或振捣板进行捣实处理，振动时间应以混凝土停止下沉，不在冒气泡开泛出泥浆为准，不宜过振，振捣时辅以人工找平，并随时检查模板，如有变形松动，应及时校正。
混凝土整平后应用铁滚筒将竖起的钢纤维和位于平面的石子压下去，进一步整平表面，待表面无泌水时，用抹刀抹平，修整后表面以不裸露出钢纤维、不泛浆为准。
3.钢纤维聚合物混凝土桥表面刻槽
混凝土桥表面刻槽是不可忽视的一道工序，刻槽質量直接影响桥面的美观和抗滑性能，表面刻槽的深度、宽度和间距，可视设计单位、建设单位的具体要求而定，根据国外的研究，通常槽宽3-5cm，槽深5-6cm，槽间距为20-30cm，考虑到行车的舒适性及刻槽寿命，槽宽可取2.4mm窄槽，刻槽表面比为12-17%时比较合理，拉毛、压纹工艺因其耐久性较差，尽量避免使用。
4.钢纤维聚合物混凝土桥面切缝
桥面铺装由于纵向分幅施工不设纵向施工缝，横向伸缩缝按梁长取，并和防护栏伸缩缝对齐，缝宽3-5mm，缝深2cm，切缝时间可按混凝土初凝时气温同浇筑完成时间的乘积为250-300来控制，并选用专用填缝料灌缝。
5.钢纤维聚合物混凝土桥面的养护
影响钢纤维聚合物混凝土性能的因素，除水泥的种类和性能、乳胶的种类和掺量外，养护是非常重要的一环，因为不同的养护方法，将直接影响着水泥的水化程度以及乳胶在改性作用中的形态及效果，由于钢纤维聚合物混凝土的养护期比较短，乳胶掺入量越小，所需在水中养护的时间越长；当乳胶掺入量达到一定值时，就无需在水中养护，只需在空气中干养即可。如果施工中养护时间较短，养护可采用淋水或养护剂养护，在完成最后一道铺筑工序，混凝土凝结后（一般在4-5小时以内）应马上进行淋水养护，气温高时养护时间可适当延长，建议采用养护剂养生，这主要是由于桥面铺装层相对于混凝土路面来讲较薄，且桥面板处于悬空状态，新铺的钢纤维聚合物混凝土中水分易于下渗而蒸发，会造成混凝土养护欠佳而影响混凝土的质量。
四、结束语
从目前钢纤维聚合物混凝土在桥面铺装的使用情况来看，特别是在经历了长时间、气温变化大、重荷载大交通量的反复作用，其整体性能、稳定性较好。整个铺装层完好无损，裂缝等病害发生率小于普通混凝土的桥面铺装，充分显现钢纤维聚合物混凝土材料优良的的力学性能，提高了行车的舒适性，同时由于切缝间距加大，切缝数量减小，防止雨水下渗，提高了桥面的耐久性和使用寿命。
参考文献：
1.《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000
2.中国工程建设标准化协会标准《钢纤维砼试验方法》CECS 13：89
3.国家建工行业标准《纤维混凝土应用技术规程》JGJ/T 221-2010
4.中国工程建设标准化协会标准《纤维混凝土试验方法标准》CECS 13-2009
【关键词】 桥面铺装；钢纤维；聚合物；混凝土；应用
钢纤维混凝聚合物土是近年来迅速发展的一种水泥基复合材料，在混凝土中掺入适量的钢纤维能显著改善混凝土的力学性能。钢纤维聚合物混凝土是由聚合物乳胶、钢纤维和混凝土复合而成的高性能混凝土材料，它具有比钢筋混凝土、钢纤维混凝土更为优良的抗拉、抗折、抗疲劳强度及冲击韧性，是在钢纤维钢筋混凝土基础上发展起来的一种新型复合建筑材料，具有稳定性好、变形性能强、抗拉强度大、透水性小和抗疲劳开裂优良等优点，适用于重荷载、大交通量、大跨度受力复杂的桥面铺装及桥面处治等情况，目前有的省市已进行应用并进行系统的研究，已取得了很好的应用效果。
一、钢纤维聚合物混凝土在桥面铺装设计上的要求
钢纤维聚合物混凝土设计要根据设计文件对抗折强度、抗压强度的要求，选择质量优良、性能可靠的材料，试验严格确定各掺入材料的质量。
1.水泥：宜选用32.5#或42.5#普通硅酸盐水泥，其物理力学性能应满足要求。
2.砂：选用级配良好、含泥量合格的河砂。
3.碎石：碎石粒径比例其中1：3细长扁平颗粒含量不得大于15%，颗粒1-2cm，最好小于2cm。
4.钢纤维：选用的钢纤维长度应为30cm，长径比为60，并呈波浪型的钢纤维。
5.乳胶：推荐采用GXQM-1号乳胶
7.粘结剂：粘结剂的粘结力不应小于2.5Mpa
8.混凝土基准配合比：混凝土基准配合比应由试验确定，在试件成型过程中，考虑到上述水泥砂浆包裹骨料起到的减水作用，而聚合物乳胶中含有近50%的水，因此为了能同普通混凝土比较，对添加聚合物乳胶的混凝土，其基准配合比中将其多余的水扣除，其它用量同基准混凝土配比一样。
9.聚灰比：聚灰比是乳胶与水泥质量之比。高聚灰比的聚合物混凝土具有相当大的干缩性能，而桥面通常由于其完整性和连续性方面的要求，在满足强度和使用要求的前提下，尽量减小桥面铺装层的收缩缝，所以桥面铺装材料不能使用高收缩性的混凝土，聚灰比一般选用5%。
10.纤维比：纤维比是钢纤维与水泥体积之比，混凝土中纤维含量过高时，搅拌过程中钢纤维容易结团，减弱钢纤维对混凝土的增强效果，纤维比一般选用0.8%。
二、钢纤维聚合物混凝土的制备
由于钢纤维聚合物混凝土是一种新型的铺装材料，因此并不被人所熟悉，尤其是现场的施工人员，鉴于这种情况，要求现场的施工人员要根据试验情况及参考有关钢纤维聚合物混凝土与聚合物混凝土的有关方法，提出制备钢纤维聚合物混凝土的制备方法。在制备钢纤维聚合物混凝土时，要注意钢纤维聚合物混凝土和普通混凝土拌和方式的不同。拌和是保证钢纤维在混凝土中分布均匀的重要环节，在施工中，为保证拌和均匀，钢纤维聚合物混凝土要采用干拌法。先将砂、石、水泥在强制式拌和机内搅拌1分钟后，再将钢纤维分时分批用20mm×20mm筛网均匀撒在骨料上，在拌和机内干拌1-2分钟，最后将乳胶和水混合后，加入到拌和机中拌匀后，即可出料，总拌和时间不超过6分钟，且一次搅拌量不宜大于额定搅拌量的80%。
三、钢纤维聚合物混凝土的施工工艺
1.钢纤维聚合物混凝土铺筑前的施工准备工作
施工前要清除梁顶面留下的杂质，为了增强钢纤维混凝土与桥面板的粘结性，防止桥面铺装材料由于行车作用产生纵向剪切力而发生铺装层与桥面板间的滑移，需要凿除一些遗留在桥面板内的残余混凝土、松散混凝土。对桥面现浇层进行一些适当的表面处理，如没有粗面设备，建议采用混凝土路面表面切纹机进行粗面施工，切纹的深度，一般可掌握在3-6cm之间。
在将梁顶表面处理完成后，用水冲净，桥面铺装施工前2天用水浇湿，保持梁顶表面的湿润。然后在梁顶表面架设钢筋网，并按照桥面行车道分幅进行施工，安装桥面铺装钢筋网，控制好钢筋间距，确保在桥面铺装施工过程中钢筋网位置不变形、不沉底，钢筋网要求每平方米不少于5个支撑点，并焊接牢固，尽可能使钢筋网布在铺装层的中上部。
钢筋网安装完成后架设模板。模板采用木模板或钢模板支设，模板的架设只需从四边进行设置，模板面应涂抹隔离剂，模板与基层在浇筑前要进行湿润。
2.钢纤维聚合物混凝土的铺筑
钢纤维聚合物混凝土运输采用自卸运输车。卸装高度不宜太高，以防止离析或造成布筋的变形，用拉板或铁锹将混凝土初步整平，避免通过振动的方式，将混凝土分散开来，最好是按顺序铺满一部分以后，用振捣棒或振捣板进行捣实处理，振动时间应以混凝土停止下沉，不在冒气泡开泛出泥浆为准，不宜过振，振捣时辅以人工找平，并随时检查模板，如有变形松动，应及时校正。
混凝土整平后应用铁滚筒将竖起的钢纤维和位于平面的石子压下去，进一步整平表面，待表面无泌水时，用抹刀抹平，修整后表面以不裸露出钢纤维、不泛浆为准。
3.钢纤维聚合物混凝土桥表面刻槽
混凝土桥表面刻槽是不可忽视的一道工序，刻槽質量直接影响桥面的美观和抗滑性能，表面刻槽的深度、宽度和间距，可视设计单位、建设单位的具体要求而定，根据国外的研究，通常槽宽3-5cm，槽深5-6cm，槽间距为20-30cm，考虑到行车的舒适性及刻槽寿命，槽宽可取2.4mm窄槽，刻槽表面比为12-17%时比较合理，拉毛、压纹工艺因其耐久性较差，尽量避免使用。
4.钢纤维聚合物混凝土桥面切缝
桥面铺装由于纵向分幅施工不设纵向施工缝，横向伸缩缝按梁长取，并和防护栏伸缩缝对齐，缝宽3-5mm，缝深2cm，切缝时间可按混凝土初凝时气温同浇筑完成时间的乘积为250-300来控制，并选用专用填缝料灌缝。
5.钢纤维聚合物混凝土桥面的养护
影响钢纤维聚合物混凝土性能的因素，除水泥的种类和性能、乳胶的种类和掺量外，养护是非常重要的一环，因为不同的养护方法，将直接影响着水泥的水化程度以及乳胶在改性作用中的形态及效果，由于钢纤维聚合物混凝土的养护期比较短，乳胶掺入量越小，所需在水中养护的时间越长；当乳胶掺入量达到一定值时，就无需在水中养护，只需在空气中干养即可。如果施工中养护时间较短，养护可采用淋水或养护剂养护，在完成最后一道铺筑工序，混凝土凝结后（一般在4-5小时以内）应马上进行淋水养护，气温高时养护时间可适当延长，建议采用养护剂养生，这主要是由于桥面铺装层相对于混凝土路面来讲较薄，且桥面板处于悬空状态，新铺的钢纤维聚合物混凝土中水分易于下渗而蒸发，会造成混凝土养护欠佳而影响混凝土的质量。
四、结束语
从目前钢纤维聚合物混凝土在桥面铺装的使用情况来看，特别是在经历了长时间、气温变化大、重荷载大交通量的反复作用，其整体性能、稳定性较好。整个铺装层完好无损，裂缝等病害发生率小于普通混凝土的桥面铺装，充分显现钢纤维聚合物混凝土材料优良的的力学性能，提高了行车的舒适性，同时由于切缝间距加大，切缝数量减小，防止雨水下渗，提高了桥面的耐久性和使用寿命。
参考文献：
1.《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000
2.中国工程建设标准化协会标准《钢纤维砼试验方法》CECS 13：89
3.国家建工行业标准《纤维混凝土应用技术规程》JGJ/T 221-2010
4.中国工程建设标准化协会标准《纤维混凝土试验方法标准》CECS 13-2009